Termodinamik jarayon
Issiqlik (Q) - bu harorat farqi tufayli bir obyektdan ikkinchi obyektga o'tadigan energiya. Tizimlar va muhitlar haqida gap ketganda, issiqlik - bu harorat farqi tufayli tizimdan muhitga yoki muhitdan tizimga o'tadigan energiya. Agar tizim harorati atrof-muhit haroratidan yuqori bo'lsa, issiqlik tizimdan muhitga oqib o'tadi. Agar atrof-muhit harorati tizim haroratidan yuqori bo'lsa, u holda issiqlik atrof-muhitdan tizimga oqib o'tadi.
Issiqlik (Q) - bu harorat farqi tufayli harakatlanadigan energiya, ish (W) esa ish orqali energiya uzatish bilan bog'liq. Masalan, agar tizim muhitda ishlasa, u holda energiya tizimdan muhitga o'tadi. Aksincha, agar muhit tizimda ishlasa, u holda energiya muhitdan tizimga o'tadi.
Ichki energiya va termodinamikaning birinchi qonuni
Tizimning ichki energiyasi (U) tizimdagi barcha molekulyar kinetik energiyaning yig'indisi va tizimdagi molekulalar orasidagi o'zaro ta'sir natijasida hosil bo'lgan barcha potensial energiya miqdoridir. Agar issiqlik muhitdan tizimga oqib kelsa (tizim energiya oladi), tizimdagi energiya ortadi. Aksincha, agar tizim muhit ustida ishlasa (tizim energiya chiqaradi), tizimdagi energiya kamayadi.
Energiyani tejashga asoslanib, tizimdagi ichki energiya o'zgaradi = tizimga issiqlik qo'shiladi (tizim energiya oladi), tizim tomonidan bajarilgan ishdan ayiriladi (tizim energiya chiqaradi).
Δ U = ichki energiya o'zgarishlari, Q = issiqlik, W = ish
Ichki energiya - bu tizimning mikroskopik miqdori bo'lib, uning qiymatini bilib bo'lmaydi. Ichki energiyadagi o'zgarishlarni tizimga qo'shilgan energiya va tizim tomonidan issiqlik va ish shaklida ajralib chiqadigan energiya orqali bilish mumkin. Aksincha, harorat (T), bosim (p), hajm (V) va massa (m) yoki ba'zi mollar (n) kabi makroskopik miqdorlar ma'lum.
Issiqlik va ish faqat tizim va atrof-muhit o'rtasidagi energiya uzatish jarayonida ishtirok etadi. Issiqlik va ish tizimning holatini bildiruvchi miqdor emas.
Issiqlik (Q) va ish (W) uchun qoidalarni imzolang
Issiqlik va ish uchun ishora qoidalari Termodinamikaning birinchi qonuni tenglamasiga moslashtirilgan. Yuqoridagi tenglamadagi issiqlik (Q) tizimga qo'shilgan issiqlikdir (Q musbat), yuqoridagi tenglamadagi ish (W) esa tizim tomonidan bajarilgan ishdir (W musbat). Agar issiqlik tizimdan chiqsa, u holda Q manfiy bo'ladi. Agar tizimda ish bajarilsa, u holda W manfiy bo'ladi.
1-misol:
Agar tizimga 2000 Joul issiqlik qo'shilsa, tizim 1000 Joul ishlasa. Ichki energiya tizimi qancha o'zgaradi?
qaror
Δ U = Q – W = 2000 – 1000= 1000 Joul.
Tizim 2000 Joul issiqlikni yutadi (tizim energiya oladi), shuningdek, 1000 Joul ish beradi (tizimning ajralib chiqish energiyasi). Tizim energiyasining o'zgarishi = 1000 Joul.
2-misol:
Tizimdan 2000 Joul issiqlik chiqarildi. Tizim 1000 Joul ishini bajaradi. Tizimning ichki energiya o'zgarishlarini hisoblang.
qaror
Agar tizim issiqlik chiqarsa, u holda Q manfiy bo'ladi.
Δ U = Q – W = -2000 – 1000= -3000 Joul.
Tizim 2000 Joul issiqlik chiqaradi. Tizim shuningdek, 1000 Joul ishini bajaradi (tizimning chiqarish energiyasi). Shunday qilib, tizimning ichki energiyasi 3000 J ga kamayadi.
3-misol:
Tizimga 2000 Joul issiqlik qo'shiladi va tizimda 1000 Joul ish bajariladi. Tizimning ichki energiya o'zgarishlarini hisoblang.
qaror
Tizimda ish bajarildi, shuning uchun W manfiy.
Δ U = Q – W = 2000 – (-1000) = 3000 Joul.
Tizimning ichki energiyasi 3000 Joulga ortadi.
