Сакенова Р. Е., Батырбай Ә. Т., Жапарова М. С., Ботабаева Г. Б., Сакпанов Е. М



Pdf көрінісі
бет29/68
Дата19.06.2023
өлшемі2,44 Mb.
#178977
1   ...   25   26   27   28   29   30   31   32   ...   68
Байланысты:
2914351229724 Сакенова, Батырбай К ПЕЧАТИ

Термодинамикалық жұмыс 
Цилиндр ыдыс ішіндегі идеал газды қарастырайық. Газ жылжымалы 
поршень астында орналасқан. Газ ұлғая отырып кӛлемін V
1
-ден V
2
-ге 
ӛзгертсін. Бұл жағдайдағы газдың атқаратын жұмысын анықтайық. 
мұндағы: 
газ кӛлемінің 
Поршеньді 
қашықтыққа 
орын 
ауыстырғанда газдың атқаратын элементар 
жұмысы 

Газдың поршеньге түсіретін қысым күші 
екенін ескере отырып, алатынымыз:

ӛзгерісін береді.
Сол себепті газдың атқаратын элементар жұмысын келесі ӛрнекпен 
кӛрсетуге болады: 
.
Газ тек кӛлемі ӛзгергенде жұмыс атқарады. Егер газдың кӛлемі ұлғайса, 
газ оң жұмыс атқарады, ал газ сығылса (кӛлемі азайса) теріс жұмыс атқарады. 
Егер газдың қысымы тұрақты болса, онда газдың кӛлемі -ден -ге ӛзгергенде 
атқарылатын жұмыс
ӛрнегімен анықталады.
Газдың кӛлемі ӛзгергенде қысымы да ӛзгеретін болса, онда жоғарыдағы 
формула тек кӛлемнің 
аз ӛзгерістері үшін дұрыс орындалады. Сондықтан 


76 
газдың кӛлемі мен қысымы ӛзгерген жағдайда, газ жұмысы элементар 
жұмыстардың қосындысы, яғни интегралдау жолымен табылады:
.
Темодинамикалық жұмыс p-V диаграммасында график қисығымен 
шектелген ауданға тең болады.
Изохоралық процесс кезінде газ жұмыс атқармайды:
А=0. 
Жылу мӛлшері 
Жүйенің жылу алмасу нәтижесінде беретін немесе алатын энергиясын 
жылу мӛлшері деп атайды. Ӛлшем бірлігі 

.
Заттың жылу сыйымдылығы деп заттың температурасын 1 Кельвинге 
ӛзгертуге қажетті жылу мӛлшерін айтады. Ӛлшем бірлігі – Дж/К. 
Меншікті жылу сыйымдылығы деп массасы бір килограмм заттың 
температурасын бір Кельвинге ӛзгертуге қажетті жылу мӛлшерін айтады. 
Ӛлшем бірлігі – Дж/(кг 
.
К) 


77 
Мольдік жылу сыйымдылығы деп мӛлшері бір моль заттың 
температурасын бір Кельвинге ӛзгертуге қажетті жылу мӛлшерін айтады.
Ӛлшем бірлігі – Дж/моль 
.
К. 
Заттың жылу сыйымдылықтары денені қыздыру әдісіне тәуелді болады. 
Денені қыздыру тұрақты кӛлемде жүретін болса, онда жылу сыйымдылығын 
тұрақты кӛлемдегі жылу сыйымдылығы деп атайды. Ал егер қыздыру 
тұрақты қысымда жүретін болса, онда жылу сыйымдылығын 
тұрақты 
қысымдағы жылу сыйымдылығы деп атайды
Термодинамиканың І заңы жылулық құбылыстардағы энергияның 
сақталу заңы болып табылады:
Термодинамиканың жүйеге берілген жылу мӛлшері жүйенің ішкі 
энергиясын ӛзгертуге және жүйенің сыртқы денелермен жұмыс атқаруына 
жұмсалады:
Термодинамиканың І заңын процестерге қолдану 
1) Изотермиялық процесс.
Изотермиялық процесс кезінде жүйенің ішкі энергиясының ӛзгерісі 
нольге тең және жүйеге берілген жылу мӛлшері жүйенің сыртқы денелермен 
жұмыс атқаруына жұмсалады. 
Изотермиялық процесс кезіндегі атқарылатын жұмысты анықтайық. 
.


78 
Менделеев-Клапейрон теңдеуінен газ қысымын ӛрнектейік:
2) Изохоралық процесс. 
Изохоралық процесс кезінде газ жұмыс нольге тең және жүйеге берілген 
жылу мӛлшері жүйенің ішкі энергиясын ӛзгертуге жұмсалады. 
Ішкі энергия ӛзгерісі

мұндағы: 
- тұрақты кӛлемдегі мольдік жылу сыйымдылығы.
3) Изобаралық процесс. 
Изобаралық процесс кезінде термодинамиканың жүйеге берілген жылу 
мӛлшері жүйенің ішкі энергиясын ӛзгертуге және жүйенің сыртқы денелермен 
жұмыс атқаруына жұмсалады:
немесе 
Жүйеге берілген жылу мӛлшері:
,
мұндағы:
- тұрақты қысымдағы мольдік жылу сыйымдылығы.
Ішкі энергия мен термодинамикалық жұмыс келесі формулалармен 
ӛрнектелетінін ескерсек:


79 
және 
термодинамиканың 1-заңы мына түрде жазылады: 

екенін ескерсек
-ға теңдіктің екі жағын бӛлсек
Майер формуласын аламыз: 

Газдың тұрақты қысымдағы және тұрақты кӛлемдегі мольдік жылу 
сыйымдылықтарының айырмасы универсал газ тұрақтысына тең. 
C

тұрақты қысымдағы мольдік жылу сыйымдылығы әрқашан C
V
тұрақты 
кӛлемдегі мольдік жылу сыйымдылығынан үлкен болады (сурет).
ΔT = T
2
– T
1
температураға газды қыздырудың екі 
мүмкін процесі. p = const жағдайында газ 
A = p
1
(V
2
– V
1
) жұмысын атқарады. 
Сол себепті C
p
> C
V

4) Адиабаталық процесс. 


80 
Сыртқы ортамен жылу алмаспай жүретін процесс адиабаталық процесс 
деп аталады.
Адиабаталық процесті сипаттайтын теңдеу Пуассон теңдеуі деп аталады.
,
мұндағы: 
- Пуассон коэфиценті немесе адиабата 
кӛрсеткіші.
Адиабаталық процесті сипаттайтын графикті адиабата деп атайды. 
Адиабаталық процесс кезінде атқарылатын жұмыс
5) Политроптық процестер
Политроптық процестер деп жүруі кезінде жылу сыйымдылығы тұрақты 
болып қалатын процестерді айтады.
Политроп теңдеуі- 
мұндағы: - политроп кӛрсеткіші.
Жылу сыйымдылығы мен политроп кӛрсеткішінің арасындағы байланыс:
.


81 
Кестеде әр түрлі процестер кезіндегі және мәндері кӛрсетілген 
Процестер
Изотермиялық
1
Изобаралық
0
Изохоралық
адиабаталық
0


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   25   26   27   28   29   30   31   32   ...   68




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет