Реферат Тақырыбы: Термодинамиканың бірінші бастамасы. Орындаған: Медетбекова Қуаныш Тексерген: Рахимбердина Анаргуль Топ: ф-201
жүктеу/скачать 34.64 Kb.
|
|
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ СЕМЕЙ ҚАЛАСЫНЫҢ ШӘКӘРІМ АТЫНДАҒЫ УНИВЕРСИТЕТІ Реферат
Тақырыбы: Термодинамиканың бірінші бастамасы. Орындаған: Медетбекова Қуаныш Тексерген:Рахимбердина Анаргуль Топ: Ф-201 Семей, 2023-2024 оқу жылы Ішкі энергия негізінен екі түрлі процестің: дененіц А жұмыс істеуі мен денеге берілген Q жылу мөлшерінін есебінен өзгере алады. Жұмыс істеу системаға әсер етуші сыртқы денелердін орын ауыстыруымен қоса жүреді. Мәселен, ыдыстағы газды жауып тұрған поршень орын ауыстыра отырып қозғалған кезде газ А жұмыс істейді. Ньютонның үшінші заңы бойынша бұл кезде газ да жұмыс жасайды: А=-А' Денеге жылу беру сырткы денелердің орын ауысты руымен тәуелді емес, демек, денеге жасалған микроскопиялық (яғни, денені құрайтын барлық молекулаларға қатысты) жұмысқа да тәуелді емес. Ішкі энергияныц бұл жағдайдағы өзгерісі ыстығырак дененің жеке моле кулаларының салқынырақ дененің молекулаларына қарсы істеген жұмысының әсерінен болады. Бұл жағдайла энергия сәуле шығару арқылы да беріле алады. Бір денеден екінші денеге энергияның берілуіне әкелетін микроскопиялық (яғни түгел денені емес, тек оның жеке молекулаларын ғана қамтитын) процестердің жиынты- ғы жылу берілу деп аталады. Бір дененің екінші денеге беретін энергия мөлшерінің дененің бір-біріне істететін А жұмысы арқылы аныкталатыны тәрізді, бір денеден екінші денеге жылу берілу арқылы берілетін энергия мөлшері, дененің алатын жылу мөлшері арқылы анықталады. Сонымен, системаның ішкі энергиясының өсімшесі системаға істелген А' жұмыс пен системаға берілген жылудың қосындысына тең болуы тиіс: U2-U1=Q+A' (1) Мұндагы U1 және U2- системаның ішкі энергиясының бастапқы және ақырғы мәндері. Әдетте, сырткы денелердің системаға істелген А жұмысының орнына системаныц сыртқы денелерге істеген Мұндагы U1 және U2- системаның ішкі энергиясының бастапқы және ақырғы мәндері. А (-А' жұмысқа тең) жұмысын алады. А' орнына – А- ны қойып және де (1)-тендеуді Q-ға катысты шешіп, Q=U2-U1+A (2) түрге келтіруге болады. (2) тендеуі энергияның сакталу зацын өрнектейді, әрі термодинамиканың бірінші заңының (бастамасының) мазмұны болып табылады. Оны сөзбен төмендегіше айтуға болады: системаға берілген жылу мөлшері системаның ішкі энергиясының өсімшесіне және системаның сыртқы денелерде атқаратын жүмысына жұмсалады. Бұл айтылғаннан, жылу берілген кезде эркашан да системаның ішкі энергиясы артады екен деп түсінуге болмайды. Системаға жылу берілгенмен де оның эпергиясы артпай, кемуі мүмкін (U₂ (2) теңдеуден жылу мөлшерінің жұмыс немесе энергия өлшенетін бірліктермен өлшенетіндігін көруге болады. СИ системасында жылу мөлшерінің бірлігі – джоуль болып табылады. Жылу мөлшерін өлшеу үшін калория деп аталатын арнаулы бірлік те колданылады. Бір калория 1 г суды 19,5° С-тан 20,5° С-ка дейін кыздыруға керекті жылу мөлшеріне тең. Мың калория үлкен калория немесе килокалория деп аталады. Тәжірибе аркылы бір калориянын 4,18 дж-ға эквивалентті екен- дігі анықталған. Демек, бір джоуль 0,24 калорияға эквивалентті l=4,18 дж/кал шамасы жылудың механикалық эквиваленті деп аталады. Егер де (95.2)-ге енетін шамалар әр түрлі бірліктер аркылы өр- нектелетін болса, онда осы шамалардың кейбіреуін қажетті эквива лентке көбейту керек. Мәселен, Q-ды калориямен, и мен А-ны джоульмен өрнектеп, (95.2) катысын мына түрде жазуға болады: lQ=U₂-U+A Алдағы уақытта біз Q,А және U шамалары бірдей бірліктермен өрнектелген деп ұйғарып, бірінші бастаманың теңдеуін (2) түрінде жазатын боламыз. Системаның істеген жұмысын немесе системаның алған жылуын есептеген кезде қарастырылып отырган процесті әдетте әрқайсысы системаның параметрлерінің азғантай ғана (шектік жағдайда шексіз аз шамаға) өз- геруіне сәйкес келетін бірнеше жай элементар процестерге бөлуге тура келеді. (2) тендеуі элементар процесс үшін Δ'Q=ΔU+Δ' Α (3) түрінде жазылады, мұндағы Δ'Q – элементар жылу мөлшері, ΔА'- элементар жұмыс және ΔU – осы элементар процесс кезіндегі системаның ішкі энергиясының өсімшесі. Δ'О және Δ'А-ны Q және А шамаларының өсімшесі ретінде санауға болмайтындығын ескерген жөн. Бір күйден екінші күйге өтуге сәйкес келетін €∆f системаның өту жолына тәуелсіз болатын, яғни f шамасы күй функциясы болатын жағдайда элементар процеске сәйкес келетін кандай да бір шамасын осы шаманың өсімшесі деп қарауға болады. Күй функциясын айтқанда оның әрбір күйдегі «қоры» жайында айтуға болады. Алда көретініміздей, системаның істеген жұмысы мен системаның алған жылу мөлшерінің шамасы системаның бір күйден екінші күйге өту жолына тәуелді болады. Демек, Q да, А да күй функциясы емес, сондыктан да системаның әр түрлі күй жағдайларындағы жылуы- ның немесе жұмысының қоры жайлы айтуға болмайды. Сонымен, А және Q шамаларының алдындағы ∆ символы U шамасының алдындағы А символынан басқаша мағына береді. Осы жағдайды көрсету үшін, бірінші жағдайдағы ∆ штрихпен белгіленеді. ∆U символы ішкі энергияның өсімшесін білдіреді, ал ∆'Q және ∆'Α символдары жылу мен жұмыстың өсімшесі емес, элементар жылу және элементар жұмыс мөлшерлерін білдіреді. Есептеулер жүргізу үшін, (3) тендеуді дифференциал түрінде жазады. Сонда бірінші бастаманың тендеуi төмендегі түрге келеді: d'Q=dU+d'A (4) (4) -ті тұтас процесс бойынша интегралдау Q=(U2-U1)+A Өрнегіне келтіреді, бұл өрнек (2) теңдеуімен тенбе-тең. d'A шамасының интегралдау нәтижесін деп жазуға ешбір болмайтындығын тағы да ескере кетейік. Бұлай деп жазу системаның істеген жұмысы екінші және бірінші күйлердегі жұмыс мәндерінің (яғни корларынын) айырымына тең болатындығын білдірер еді. жүктеу/скачать 34.64 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|