Термодинамикалык процесс
Жылуулук (Q) – бул температуранын айырмасынан улам бир нерседен экинчи нерсеге өткөн энергия. Системалар жана чөйрөлөр жөнүндө айта турган болсок, жылуулук – бул температуранын айырмасынан улам системадан чөйрөгө өткөн же чөйрөдөн системага өткөн энергия. Эгерде системанын температурасы айлана-чөйрөнүн температурасынан жогору болсо, жылуулук системадан чөйрөгө агат. Эгерде айлана-чөйрөнүн температурасы системанын температурасынан жогору болсо, анда жылуулук чөйрөдөн системага агат.
Жылуулук (Q) – бул температуранын айырмасынан улам кыймылдаган энергия, ал эми жумуш (W) жумуш аркылуу энергиянын берилишине байланыштуу. Мисалы, эгер система чөйрөгө таасир этсе, анда энергия системадан чөйрөгө өтөт. Тескерисинче, эгер чөйрө системага таасир этсе, анда энергия чөйрөдөн системага өтөт.
Ички энергия жана термодинамиканын биринчи закону
Системанын ички энергиясы (U) - бул системадагы бардык молекулярдык кинетикалык энергиянын суммасына, ошондой эле системадагы молекулалардын өз ара аракеттенүүсүнөн келип чыккан бардык потенциалдык энергиянын суммасына барабар. Эгерде жылуулук чөйрөдөн системага агып келсе (система энергия алат), системадагы энергия көбөйөт. Тескерисинче, эгерде система чөйрөгө таасир этсе (система энергия бөлүп чыгарса), системадагы энергия азаят.
Энергиянын сакталышына негизделген системадагы ички энергиянын өзгөрүшү = системага жылуулук кошулат (система энергия алат), система аткарган жумушту алып салса (система энергияны бөлүп чыгарат).
Δ U = ички энергиянын өзгөрүшү, Q = Жылуулук, W = Жумуш
Ички энергия - бул системанын микроскопиялык саны, ошондуктан анын маанисин билүү мүмкүн эмес. Ал эми ички энергиянын өзгөрүшүн системага кошулган энергия жана система тарабынан жылуулук жана жумуш түрүндө бөлүнүп чыккан энергия аркылуу билүүгө болот. Ал эми температура (T), басым (p), көлөм (V) жана масса (m) же кээ бир моль (n) сыяктуу макроскопиялык чоңдуктар белгилүү.
Жылуулук жана жумуш система менен айлана-чөйрөнүн ортосундагы энергия алмашуу процессинде гана катышат. Жылуулук жана жумуш системанын абалын билдирген чоңдук эмес.
Жылуулук (Q) жана жумуш (W) үчүн белги коюу эрежелери
Жылуулук жана жумуш үчүн белги эрежелери термодинамиканын биринчи мыйзамынын теңдемесине туураланган. Жогорудагы теңдемедеги жылуулук (Q) - бул системага кошулган жылуулук (Q оң), ал эми жогорудагы теңдемедеги жумуш (W) - бул система тарабынан аткарылган жумуш (W оң). Эгерде жылуулук системадан чыгып кетсе, анда Q терс болот. Эгерде системада жумуш аткарылса, анда W терс болот.
Мисал 1:
Эгерде системага 2000 Джоуль жылуулук кошулса, ал эми система 1000 Джоуль иштейт. Ички энергия системасы канчага өзгөрөт?
чечим
Δ U = Q – W = 2000 – 1000= 1000 Джоуль.
Система 2000 Джоуль жылуулукту сиңирип алат (система энергия алат), ошондой эле 1000 Джоуль жумуш берет (системанын бөлүнүп чыгуу энергиясы). Системанын энергиясынын өзгөрүшү = 1000 Джоуль.
Мисал 2:
Системадан 2000 Джоуль жылуулук чыгарылат. Система 1000 Джоульдук жумушту аткарат. Системанын ички энергиясынын өзгөрүшүн эсептегиле.
чечим
Эгерде система жылуулук бөлүп чыгарса, анда Q терс болот.
Δ U = Q – W = -2000 – 1000= -3000 Джоуль.
Система 2000 Джоуль жылуулук бөлүп чыгарат. Система ошондой эле 1000 Джоульдук жумушту аткарат (системанын бөлүп чыгаруу энергиясы). Ошентип, системанын ички энергиясы 3000 Джга азаят.
Мисал 3:
Системага 2000 Джоуль жылуулук кошулат жана системада 1000 Джоульдук жумуш аткарылат. Системанын ички энергиясынын өзгөрүшүн эсептегиле.
чечим
Система боюнча иш аткарылган, ошондуктан W терс.
Δ U = Q – W = 2000 – (-1000) = 3000 Джоуль.
Системанын ички энергиясы 3000 Джоулга көбөйөт.
