Термодинамиканы екінші заы

 

Термодинамиканы екінші заы табиаттаы процестерді жру баытын крсетеді.

зін оршаан кеістікте ешандай алды згерістер болмайтындай трде жретін термодинамикалы процесті айтымды процесс деп атайды. айтымды процесс кезінде термодинамикалы жйе бастапы кйіне айта келеді.

Сырты ортада згерістер алатындай трде жретін процесті айтымсыз процесс деп атайды. айтымсыз процесс кезінде жйе брыны кйіне айтып келмейді. йкеліс, кедергі кштерімен жретін процестер айтымсыз процесс болып табылады.

Жылу алмасу кезінде жретін процесс айтымсыз процесс болып табылады.

Тйы процестер

Термодинамикалы жйе бастапы кйіне айтып келетіндей трде жретін термодинамикалы процестерді жиынтыын тйы процесс немесе цикл деп атайды.

Тйы процестер немесе циклдер барлы жылу машиналарыны жмыс істеу принципіні негізі болып табылады. Заттарды ішкі энергиясын энергияны кез келген тріне айналдыратын механизмдерді жылу машиналары деп атайды. Жылу машиналарына іштен жану двигательдері, пар немесе газ турбиналары, салындатыштар жне т.б. ондырылар жатады.

Тйы процеске атысатын денені жмыс денесі деп атайды. Кп жадайда жмыс денесі газ болып табылады.

 

Суретте крсетілген тйы процесте

 

Карно циклі

Негізінен жылу машиналары Карно циклімен жмыс атарады. Карно циклі 2 изотермадан жне 2 адиабатадан трады.

 

 

1) 1 – 2 – изотермиялы лаю.

2) 2 – 3 – адиабаталы лаю.

3) 3 – 4 – изотермиялы сыылу.

4) 4 – 1 – адиабаталы сыылу.

Карно циклімен жмыс кез-келген жмыс машинасы температурасы Т₁ ыздырыштан (1), жмыс денесінен (3) жне температурасы Т₂ салындатыштан (2) трады (сурет).

Карно, шексіз жай аатын (йкелістен жоалуы) 1-2-3-4 процессті арастыран, сол себептен жмысшы заттар механикалы тепе-тедікте болады. Бдан баса, жмысты денемен температура кзі Т1 арасындаы, 1-2 изотерма бойында жне Т2, 3-4 бойында шексіз аздаан температура айырмашылыы бар. Сонымен, термиялы тепе-тедік саталады. Сондытан, цикл, айтымды деп саналады. Бл циклды, Карноны идеалды циклы деп атайды.

Бірінші теоремасы:жылулы озалтышты пайдалы сер коэффициенті туралы теорема. Оны француз оымыстысы Н.Л.С. Карно (1796 – 1832) тжырымдаан (1824). Карно теоремасы бойынша Карно цикліні пайдалы сер коэффициенті [=(T1–T2)/T1, мндаы T1 – ыздырышты температурасы, T2 – суытышты темп-расы] жмысты денені табиатына жне жылулы озалтышты ралымына туелді болмайды, ол тек ыздырыш (T1) пен суытышты (T2) температураларымен ана аныталады. пайдалы сер коэффициенті термодинамиканы екінші бастамасын тжырымдау кезінде маызды рл атарды;

Екінші теоремасы:соы теориясында – абсолют серпімсіз соы кезіндегі кинетикалы энергияны кемуі жайлы теорема.Соы кезіндегі жйені кинетикалы энергиясыны кемуі, жйе нктелеріні кеміген жылдамдыпен озалан кезіндегі кинетикалы энергиясына те.

 

Бір циклде жмыс денесі ыздырыштан Q₁ жылу млшерін алады, салындатыша Q₂ жылу млшері береді жне сырты денелермен А жмыс атарады.

.

Кез-келген ондырыны тиімділігі - пайдалы сер коэффициентімен аныталады.

.

Жылу машинасыны пайдалы сер коэффициенті бір цикл кезінде атарылан пайдалы жмысыны ыздырыштан алынан жылу млшеріне атынасына те болады.

 

Энтропия

Термодинамикалы жйені кйін анытайтын шаманы бірі энтропия болып табылады. Энтропия зат молекулаларыны озалысыны тртіпсіздігіні млшері болып табылады. лшем бірлігі

мндаы: - кй ытималдыы.

.

айтымды тйы процесте энтропиялы згерісі нольге те.

Кез-келген жылу машинаны пайдалы сер коэффициенті идеал жылу машинаны пайдалы сер коэффициентінен лкен болмайды.

Идеал жылу машинаны пайдалы сер коэффициенті

Идеал жылу машинаны пайдалы сер коэффициенті тек ыздырыш пен салындатышты температурасына туелді.

Термодинамиканы екінші заы:

1. Сырты ортада ешандай згеріс болмаан жадайда ешашан салын денеден ысты денеге жылу берілмейді.

2. Денені ішкі энергиясыны есебінен шексіз жмыс атару ммкін емес. .

3. Кез-келген процестерде жйені энтропиясы кемімейді.

Термодинамиканы шінші заы (Нернст теоремасы)

.

Абсолют нольде термодинамикалы жйені энтропиясы нольге те болады.

 

Термодинамиканы шінші бастамасы — абсолюттік нлге жуы температура маында, реакцияны жылу эффектісі мен максимал жмысты сипаттайтын исы сызытар зара бірігіп кетеді, ал оларды орта жанамасы температуа осіне параллель болады дейтін, химиялы реакциялара тн эксперименттік нтижелерді орытындылаудан туатын постулат.