35
Q
1
=
Q'
1
+
Q'
2
+
Q'
3
+...
Бұдан (ІV.З) - теңдеу бойынша:
Q
1
=T'
1
(
Q'
1
) / Т
1
+ T'
2
(
Q'
2
) /
Т
2
+...
немесе
Q
1
=(T'
1
+ T'
2
+...)(
Q'
1
/T'
1
)
Дәл осы сияқты жұмыскер дененің суытқышқа беретін жылуы
Q
0
=
Q'
1
+
Q'
2
+
Q'
3
+...
Qo=T
1
(
Q
1
/
T
1
)+Т
2
(
Q
2
/ Т
2
)+...
Q
0
=(T
1
+T
2
+T
3
+...)(
Q
1
/
Т
1
)
Q
және
Qo
мәндерін (ІV.І-теңдеуге қойсақ:
)
/
(
.
.;
.
ê
æ
îðò
ñóûò
îðò
ê
æ
îðò
Ò
Ò
T
n
T
ê
æ
îðò
/
1
.
.
;
(Т'
1
+Т'
2
+Т'
3
+...)
.
.
ê
æ
îðò
Ò
-
жылу көзінің орташа абсолюттік температурасы;
п -
изотермалардың саны.
Бұлар үлкен циклдің жоғарғы шегін көрсетеді (14-сурет). Сол сияқты
.
.
ê
æ
îðò
Ò
=1
/
п(Т
1
+ Т
2
+.Т
п
)
бұл суытқыштардың орташа абсолюттік температурасы.
(IV.4) - теңдеу барлық кез келген циклдерге қолданылады. Осыдан пайдалы әсер
коэффициенті екі температураға байланысты екені түсінікті
f
(T
1
,T
2
)
Карно-Клаузиус теоремасы универсалды температуралық шкаланы жасауға
көмектеседі. Бұрын термометрлердің (мысалы, сынап, спирт, газ термометрлері) шкаласы
әр түрлі болған. 1852 ж. ағылшын ғалымы Томсон (лорд Кельвин)
температураның
термодинамикалық жаңа шкаласын ұсынды. Оны
абсолюттік температура шкаласы
деп
атайды.
(8) – теңдеуді пайдаланып жылулардың бір-біріне қатынасы бүтін аз сандардың
қатынастарындай десек, онда қыздырғыш пен суытқыш жылуларының айырмасы
төмендегідей болады:
(Q
’
1
-Q
1
):(Q
’
2
-Q
2
):(Q
’
3
-Q
3
)…=1:2:3:…
(Q
’
1
-Q
1
)/1:(Q
’
2
-Q
2
)/2:(Q
’
3
-Q
3
)/3:… =
Температура аралығы
бір градусқа тең деп алсақ, онда термометрдегі заттың
табиғатына тәуелсіз шкаланы аламыз. Бұл шкала (IV.3) – теңдеудегі, яғни екі түрлі
температураның қатынасы қайтымды түрде жұмыс істейтін
машинаның қыздырғыштан
алатын жылуы мен суытқышқа беретін жылуының қатынастарына тең болатындығына
негізделген. Сөйтіп екінші заң температураның әмбебап шкаласы болатынын және
температураны абсолюттік нөлден бастап өлшеуге болатынын көрсетті. Температураның
әмбебап шкаласы туралы Томсонның ұсынысы тек 1954 ж.
физика-химиктердің
халықаралық 10-конференциясында қабылданды. Осы конференцияда температураның
термодинамикалық шкаласының негізгі нүктесі ретінде судың үштік нүктесі алынсын
деген қорытындыға келді. Үштік нүкте судың үш түрлі агрегаттық күйінің (бу, сұйық,
мұз) тепе-теңдік нүктесі, бұл нүктенің температурасы 273,16 Кельвин градусына тең деп
алынды.
Бақылау сұрақтары
1.
Термодинамика екінші заңының математикалық
формуласы
2.
Карно циклінің теоремалары
3.
Қайтымды, қайтымсыз процестер
36
Дәріс №6. Байланыс энергиясы және энтропия
1. Гиббс Гельмгольц теңдеуі. Термодинамиканың негізгі функциялары. Изохора-
изотермиялық және изобара-изотермиялық потенциалдар.
2. Химиялық процестің жұмысы. Химиялық процестің бағыты. Тепе-теңдік
жағдайы.
3.
Химиялық
қосылыстың
тұрақтылығы.
Химиялық
реакция кезіндегі
термодинамика күйлерінің өзгерісі.
Энтропия
(2) - теңдеуді алатын болсақ Карно машинасында қыздырғыш пен суытқыштың
келтірілген жылулары бір-біріне тең. Бұл теңдеуді түрлендірсек:
Q
1
/ -T
1
/ -Q
2
/T
2
=0 (5)
Жылу машинасының температурасы мен оның жылу көзінің температурасы бірдей
болса, онда бұлар бір-бірімен термиялық тепе-теңдікте болып, жүйеде ешбір процесс
жүрмейді. Температура айырмасы өте аз санға тең болған жағдайда жылу ауысу процесі
термиялық тепе-тендікке өте жақын өтеді. Бұндай процесс
квазистатикалық процесс деп
аталады. Бұл ұғымды ең алғаш ұсынған Каратеодори
Достарыңызбен бөлісу: