Классикалық (феноменологиялық) термодинамикада энергияның әр түрінің өзара түрлену заңдары оқылады. Техникалық термодинамика жылу мен жұмыстың өзара түрлену заңдылықтарын қарастырады
жүктеу/скачать 1,72 Mb.
|
Классикалы (феноменологиялы ) термодинамикада энергияны р т р
1-апта. Ерікқызы М, 1-апта. Ерікқызы М, Тілдер күні тәрбие сағаты, химия вариант№1, химия вариант№1
- Бұл бет үшін навигация:
- V ТАРАУ ТЕРМОДИНАМИКАНЫҢ БІРІНШІ ЗАҢЫ
Термиялық коэффициенттерЖеке туындының ( (v / p)T ) көлемге V қатынасы тұрақты температурадағы қысымның артуымен көлемнің өзгеру жылдамдығын сипаттайды. Бұл қатынасты денені сығудың изотермиялық коэффициенті деп атайды: T 1/ v(v / p)T (68) Теңдіктің оң жағындағы минус таңбасы T оң шама болып алынуы үшін қойылған, өйткені (v / p)T барлық уақытта теріс. Жеке туындының ( (v / p)T ) көлемге V қатынасы , көлем тұрақты болып қалатын болса, қыздыру кезіндегі көлемнің өзгеру жылдамдығын сипаттайды. Бұл қатынасты дененің кеңеюінің термиялық коэффициенті деп атайды: p 1/ v(v / T ) p (69) болып қалатын болса, температура артқан кездегі қысымның өзгеруінің қарқындылығын сипаттайды. Бұл қатынасты жылулық серпімділік коэффициенті немесе қысымның термиялық коэффициенті деп атайды: T 1/ p(p / T )T (70) T p / T p (71) Осыдан қысымның термиялық коэффициенті тең болады 1 p T p (72)
Коэффициенттер p , T T экспериментті анықталады. Идеал газдар үшін p T 1/ T 1/ 273,15 . V ТАРАУ ТЕРМОДИНАМИКАНЫҢ БІРІНШІ ЗАҢЫЭнергияның сақталу және түрлену заңыТермодинамиканың бірінші заңы термодинамикалық жүйелерде өтетін жылу құбылыстарына қатысты табиғаттың жалпы заңының жеке жағдайы болып табылады — энергияның сақталу және түрлену заңы. Энергияның сақталу және түрлену заңы, оқшауланған жүйеде энергияның барлық түрлерінің қосындысы тұрақты шама болуымен тұжырымдалады. Осы заң бойынша, бір немесе көптеген денелерден тұратын бір жүйедегі энергияның қандайда бір түрінің төмендеуі дененің басқа жүйесіндегі энергияның жоғарылауымен қатар жүруі керектігі шығады. Механикалық қозғалысты жылуға айналдыру адамзатқа ертеректен таныс, дегенмен керісінше жылуды жылу қозғалтқыштарында механикалық жұмысқа айналдыру, тәжірибе жүзінде, тек қана XVIII ғасырдың екінші жартысында жүзеге асырылды. Жылуды механикалық жұмысқа айналдырудың алғашқы әрекеттері біздің эрамызға дейін-ақ белгілі болғанына қарамастан, ол жылулық қозғалтқышты құруға әсер ете қойған жоқ. Мысалы, Герон Александриийский біздің эрамызға дейінгі бірінші ғасырда, қыздыру кезінде шардан атылатын су буынан пайда болатын реактивті күштер әсерінен айналатын шарды ойлап тапқан. ХVII ғасырдың басында италия ғалымы Бранка, тік өске бекітілген доңғалақты айналдыру үшін будың кинетикалық энергиясы пайдаланылатын қондырғыны ойлап тапты. ХVIIІ ғасырдың басында Папин бумен жүретін поршенді машина жасауға тырысты, дегенмен ондай машинаны 1766 жылы И.И. Ползунов жасады. Осылай, ХVIIІ ғасырдың аяғында ғана жылуды жұмысқа айналдыру процесі жүзеге асырылды, бірақ ешқандай теориялық есептеулер мен негіздемелер болған жоқ. Энергияның сақталу және түрлену заңына жалпы тұжырымды орыстың ұлы ғалымы М.В. Ломоносов берді. Дегенмен Ломоносов, қажетті нақты мәліметтері болмағандықтан, материя қозғалысының әртүрлі нысанының эквиваленттігін белгілей және олардың арасындағы мөлшерлік байланысты орната алмады. Ломоносов тұжырымынан соң, жүз жылдан кейін, ғылым ХІХ ғасырдың бірінші жартысында энергияның сақталу және түрлену заңын және жылу мен жұмыстың эквиваленттігін ашуға тығыз жанасты. 1842 ж. Роберт Майер тәжірибелер жүргізу негізінде шығындалған жылу Q мен алынған жұмыс L арасындағы тура пропорционалдықты белгіледі және олардың арасындағы мөлшерлік қатынасты анықтады: Q = AL, (73) мұндағы А – жұмыстың жылулық эквиваленті деп аталатын тұрақты шама. Жұмыс бірлігінің жылулық эквиваленті – мөлшерлік шама, егер жылу мен жұмыс бір бірлікте өлшенетін болса (джоульмен), онда эквивалент бірге тең және Q = 1 болады. Майер белгілеген қатынаста тек қана жылу мен жұмыстың эквиваленттігі туралы айтылмайды, сонымен қатар энергияның сапасының өзгерісі туралы да айтылады. 1843 ж. ағылшын ғалымы Джоуль, ал 1844 ж. орыс академигі Ленц электр энергиясы мен жылу арасындағы қатынасты орнықтырды. Электрлік жұмыс пен жылудың эквиваленттігін дәлелдеді. Бұл заң физикаға Джоуль — Ленц заңы атымен енді. 1847 жылы Гельмгольцтың «О сохранении силы» атты жұмысы жарияланды, онда ңалым энергияның сақталу заңы туралы баян етті. Ал 1850 жылы Клаузиустың «О движущей силе теплоты» атты еңбегі жарық көрді, бұл еңбекте энергияның сақталу заңына матеметикалық негіздеме келтірілді, идеал және реал процестер кезіндегі жылу ерекшеліктері қарастырылды және ашылған заңның сандық мазмұны ғана емес, сонымен қатар сапалық мазмұны да түсіндірілді. Сонымен, М.В. Ломоносов ашқан, бірақ сол уақытта кеңінен дами алмаған, энегияның сақталу және түрлену заңы ХІХ ғасырдың екінші жартысында толығымен мойындалды. жүктеу/скачать 1,72 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|