Термодинамикалық заң

1.

2.

Жүйенің барлық
параметрлері,сыртқы жағдайлар
өзгермей қалган кезде уақыт
бойынша тұрақты
болатын,белгілі мәндерін
сақтайтын күйін
термодинамикалық тепетеңдік күйі деп атайды.

3.

Жоспар:
1.Термодинамикалық тепе-теңдік және
термодинамиканың 1-бастамасы.
2.Күй функциялары.
3.Газдың жылусыйымдылығы.
4,Жылусыйымдылығының кванттық теориясы жөніндегі
түсініктер.
5.Термодинамиканың 1-бастамасын изопроцесстерге
қолдану.
6.Адиабаталық процесс.
7.Энтальпия жылулық функция.

4.

Теомодинамиканың бірінші
бастамасы.
Энергияның сақталу заңы бойынша жүйенің
істейтін жұмысы,оған берілген жылу мөлшері мен
ішкі энергиясының өзгеруінің айырымына тең
долады:
dA=dQ-dU
бұл теңдеу механикалық және жылулық
энергияларына қатысты энергияның сақталу заңы.
Осы сақталу заңы термодинамиканың бірінші
заңы немесе бастамасы деп аталады.

5. Күй функциялары.

Термодинамикалық жүйенің күйін
тәкелсіз макрасксптық параметрлер
жиынтығы,яғнитемпература,қысым,тығ
ыздық,масса,химиялық құрамы және т.б.
олар заттың өлшенетін қасиеттерін
сипаттайды,күй функциялары немесе
күй параметрлері деп аталады.

6.

Қоршаған ортаға қатысты BD жүйе зат және
энергия үш түрлі тәсілмен алмасуы мүмкін:
a)жүйе оқшауланған,ешқандай зат және
энергия алмасу болмайды.
b)оқшауланған жуйедегі адибаталық
процесс,зат және энергия алмасусыз өтеді.
c)жабық жүйе,затпен алмасусыз,бірақ энергия
алмасып отырады.
d)ашық жүйе,зат және энергия алмасады.

7.

8.

Дененің температурасын бір кельвинге өзгерту
үшін,оған берілетін немесе одан алынатын
жылу мөлшерін жылусыйымдылық д.а.
Меншікті
Заттың бірлік
массасына қатысты
с (Дж/кг*К)
Мольдік
Заттың бір моліне
қатысты
С (Дж/моль*К)

9.

Меншікті: • c = Q / (mΔT).
•C
=
M
·
c,
Мольдік:

10.

Cp және CV жылу сыйымдылықтары
арасындағы байланыс (Майер
формуласы):
Cp = CV + R.
Cp жылу сыйымдылығы CV жылу
сыйымдылығынан әрқашан көбірек
болады (1-сурет).

11.

1-сурет.
Газды ΔT = T2 – T1 температураға жылытудың екі мүмкін болатын процесі.

12. Термодинамиканың бiрiншi заңын изопроцестерге қолдану

Изохоралық процесс.
Бұл процесте газ көлемi өзгермейдi: V = const.
Газдың iшкi энергиясының өзгерiсi оған берiлген
жылу мөлшерiне тең: ΔU = Q. Егер газ қыздырылса ,
онда Q > 0 және ΔU > 0 – iшкi энергия ұлғаяды. Газды
суытқан кезде: Q < 0 және ΔU < 0, оның iшкi
энергиясы азаяды.

13.

Изотермалық процесс.
Изотермалық процесс кезiнде газдың
температурасы тұрақты болады (Т = const)
және оның iшкi энергиясы өзгермейдi. Газға
берiлген барлық жылу мөлшерi пайдалы
жұмыс атқаруға жұмсалады: Q = А′. Газ белгiлi
жылу мөлшерiн (Q > 0) алған кезде, ол оң
жұмыс атқарады (А′ > 0). Керiсiнше, егер газ
қоршаған ортаға жылу берсе, онда оның
атқарған жұмысы терiс болып саналады.

14.

Изобаралық процесс.
Изобаралық процесс кезiндегi газға
берiлген жылу мөлшерi оның iшкi
энергиясының бiрге өзгеруiне және қысым
тұрақты болған кездей P = const жұмысты
атқаруға шығындалады.

15. Адиабаталық процесс

Қоршаған ортамен жылу алмасуы болмайтын
жағдайда өтетiн жүйедегi изопроцесс
адиабаталық процесс деп аталады.
Адиабаталық процесс кезiнде Q = 0 және жүйенiң
iшкi энергиясының өзгеруi жұмыс атқару арқылы
ғана жүредi: ΔU= А. ΔU= А теңдiгi белгiлi қорытынды
жасауға мүмкiндiк бередi. Егер жүйеде оң жұмыс
жасалса, мысалы газ сығылатын болса, онда оның
iшкi энергиясы ұлғаяды және температурасы өседi.
Керiсiнше , газ ұлғайған кезде, ол өзi оң жұмыс
атқарады (Аұ > 0). Оның iшкi энергиясы азаяды да,
газ суиды.

16.

Күн көзiнiң әсерiнен жылыған ауа, жоғары көтерiледi
де, биiктiкке көтерiлген сайын қысымның азаюына
байланысты тез арада ұлғайып-таралады. Бұл
ауаның ұлғайып-таралуы оның салқындауына әкелiп
соғады. Осының нәтижесiнде су булары
конденсацияланады да, бұлттар пайда болады

17. Пуассон теңдеуі немесе адиабаталық процестегі идеал газ күйінің теңдеуі

18.

Политропты процесс дегеніміз, жылуды
қалай болса солай жеткізу немесе алып кету (dqа≠0)
процессін айтады.
Газ күйінің өзгеру процесін политроптық деп
атайды,егер оның С жылусыйымдылығы тұрақты
жәнеdQ/dT тең болса:
C=dQ/dT

19.

Pνn = const
Осы идеал газдың қысымы мен
көлемін байланыстыратын формула
политроптық процестегі газ күйінің
теңдеуі немесе политроп теңдеуі деп
аталады.

20. Жылусыйымдылықтың политроп көрсеткішіне қатысты тәуелділігі әр түрлі изопроцестерде:

21.

Изобарлық газдың қызуы немесе
сууына,оған берілген немесе одан
алынған жылу
I=U+pV
Осы I шамасы энтальпия немесе
жылулық функция деп аталады.

22.

Қысым тұрақты болғанда газдың жылусыйымдылығын
эптальпия арқылы анықтауға болат:

23.

Рахмет!