Entalpiya Entropiya va Termodinamikaning Ikkinchi Qonuni

Maqsad quyidagi tushunchalar haqida asosiy tushunishni rivojlantirishdir:

• Ichki energiya va Termoenergetikaning birinchi qonuni

• Tizimning doira va ixtiyoriy jarayoni

• Orqaga qaytarilishi va orqaga qaytarilmayishi

• Entropiya va Entalpiya

• Termoenergetikaning ikkinchi qonuni

Ichki energiya va Termoenergetikaning birinchi qonuni

Agar tizim ichidagi molekulaning energiyasi tizimning xususiyatiga bog'liq bo'lsa, u holda bu Ichki energiya (u) deb ataladi.
Energiya yaratilishi yoki yo'qotilishi mumkin emas va ushbu asosda tizim ichki energiyasi (u) energiya tizim chegarasini o'tkazganda o'zgaradi.
Shunday qilib, termoenergetikaning birinchi qonuni quyidagicha ifodalash mumkin, agar issiq ish bilan tizim bilan ta'sir qiladi.

Yuqoridagi tenglamada u birligiga nisbatan ichki energiya, q va w esa mos ravishda birligiga nisbatan issiq va ishni bildiradi. Yuqoridagi tenglamada qabul qilingan belgi konvensiyasi:
dq > 0 (musbat hisoblanadi) ⇒ Tizimga issiq uzilishi
dq < 0 (manfiy hisoblanadi) ⇒ Tizimdan issiq chiqishi dw > 0 (musbat hisoblanadi) ⇒ Tizim tomonidan ish amalga oshirilishi
dw < 0 (manfiy hisoblanadi) ⇒ Tizimga ish amalga oshirilishi

Tizimning doira va ixtiyoriy jarayoni

Termoenergetikaning birinchi qonunining muhim shakli quyidagi holatda olinadi, agar

Yuqoridagi tenglamani doira jarayon uchun integratsiya qilamiz.

Tizim issiq/ish bilan tasir qilgan keyin, ixtiyoriy o'zgarishlardan o'tib, asl holatiga qaytadi.

Qandaydir e'tiborga olish kerak:

1. Istalgan holat xususiyatini differensialini integratsiya qilish uning chegaralari farqiga teng.

2. Oxirgi holat asl holat bilan bir xil va tizimning ichki energiyasi o'zgarishi yo'q.

Shunday qilib,

Yuqoridagi tenglamada ichki energiyaning boshlang'ich va oxirgi holati i va f bilan belgilangan. Bu ni (1) tenglamaga qo'yish orqali,

(2) tenglama tizim tomonidan bajargan umumiy ishning yig'indisi yoki tizim tomonidan bajargan umumiy ishning tizimga o'tkazilgan umumiy issiqlikning integraliga teng bo'lganini ifodalaydi. Injenering termodinamikasi tizimlar va jarayonlar haqida ko'proq ma'lumot beradi.

Tizimning Qandaydir Jarayoni

Bu Termodinamikaning birinchi qonuni natijasidir va (1) tenglama tizimning qandaydir jarayonini o'z ichiga olganda bog'liq bo'ladi.

Bu tenglamada q va w mos ravishda jarayon uchun umumiy issiqlik o'tkazilishi va umumiy ishni ifodalaydi, u va uf esa ichki energiyaning (u) oxirgi va boshlang'ich qiymatlarini ifodalaydi. Jismlar orasida adiabatik, muhim va izolyatsiya qilingan tizimda (w = 0, q = 0), unda uning ichki energiyasi (u) o'zgarishsiz qoladi. Shundan keyin (2) tsiklik jarayonining tenglamasidan.

Qaytarilish va Qaytarilmaslik

Tizim jarayonda bo'lib o'tayotganda, u boshlang'ich holatidan oxirgi holatga o'tadi. Bosim, hajm, entalpiya, harorat, entropiya kabi xususiyatlari termodinamik jarayonlarda o'zgaradi. Termodinamikaning ikkinchi qonuni jarayonlarni ikkita guruhga ajratadi

• Ideal yoki qaytariladigan jarayonlar

• Tabiiy yoki qaytarilmaydigan jarayonlar

Agar tizimning jarayonida harorat (t) va bosim (p) o'zgarishlari nihoyat kiying bo'lsa, jarayon ekvilibrium holatlarga yaqin yoki qaytarilishga yaqin deb atalishi mumkin.
Jarayon oriqoldirish yo'nalishida asl holatga qaytarilsa, uni ichki qaytarilish deb atash mumkin.
Jarayon oriqoldirish yo'nalishida mohiyat ham qaytarilsa, uni tashqi qaytarilish deb atash mumkin.
Qaytariladigan jarayon bu hem ichki hem tashqi qaytariladigan jarayon.
Chaqano jarayonlarning muvaffaqiyatini o'lchash uchun, mutaxassislar qaytariladigan jarayonlarni standart sifatida ishlatadi va chiqqan jarayonlarni qaytarilishga yaqinlashtirish uchun zararli hodisalarni kamaytirish orqali ularning samaradorligini oshirishga intiladi.

Qaytarilmaslik

Agar asl jarayonlar qaytarilish talablari qanoatlantirilmasa, ular qaytarilmaydigan deb ataladi.
Qaytarilmaydigan jarayonda tizimning va mohiyatning boshlang'ich holati oxirgi holatdan boshlang'ich holatga qaytarib bo'lmaydi. Entropiya qaytarilmaydigan jarayonda tezkor o'sadi va uning qiymati oxirgi qiymatdan boshlang'ich qiymatga qaytarib bo'lmaydi.
Qaytarilmaslik issiqlik o'tkazilishi, jismlar orasidagi sur'atlanish, kimyoviy reaksiya kabi bosim, tarkib, harorat, tarkib o'zgarishlari sababli paydo bo'ladi. Mutaxassislar qaytarilmaslikning ta'sirini jarayonlarda va mekanizmlarda pasaytirishga intilmoqda.

Entropiya va entalpiya

Ichki energiya kabi, Entropiya va entalpiya termodinamik xususiyatlardir. Entropiya simvol s bilan ifodalangan va entropiyaning o'zgarishi Δs kJ/kg-K da. Entropiya tartibsizlik holatini ifodalaydi. Entropiya aniqqa mos keladigan termodinamik yo'l bo'yicha tizimda absolut temperaturaga nisbatan qopqo transferining nisbati orqali aniqlanadi.

Bu yerda, qrev aniqka mos keladigan yo'l bo'yicha qopqo transferini bildiradi.
Entalpiya (h) holat xususiyatidir va quyidagicha aniqlanadi,

Bu yerda, h - specific entalpiya, u - specific ichki energiya, v - specific hajm, p - bosim.
Tenglama (1) dan

Shuning uchun

(4) tenglamani ajratib, uni yuqoridagi tenglamada qo'ysak

Bu ikkita tenglama aniqka mos keladigan jarayonlarda entropiyaning o'zgarishini ichki energiya va hajmning o'zgarishi (birinchi tenglama) va entalpiya va bosimning o'zgarishi (ikkinchi tenglama) orqali bog'liq.
Bu ikkita tenglamadagi barcha qiymatlari holat xususiyatlari hisoblanadi, shuning uchun entropiya ham termodinamik xususiyatdir.

Termodinamikaning ikkinchi qonuni

Termodinamikaning ikkinchi qonuni universumning chegaralarini tavsiflaydi. Bu qonun ineffektivlik, zavol va yoyilish bilan shug'ullanadi.
Kundalik hayotimizda amalga oshiramiz bo'lgan jarayonlar ineffektiv va qaytarilmaydigan jarayonlardan iborat.
Ikkinchi qonunni entropiya orqali ko'proq samarali ifodalash mumkin:
Entropiya tizimning entropiyasining murakkab o'zgarishi (dS) tizimga kirgan qopqo miqdori (dqrev) va bu qopqo transferi sodir bo'lgan nuqtadagi umumiy temperatura (T) orqali aniqlanadi.

Termodinamikaning ikkinchi qonuni "Entropiyaning o'zgarishi manfiy emas" deb belgilaydi.
YOKI
Universumdagi energiya tartibsizlik holatiga tejamli ravishda yondashmoqda

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.