Г г ъ 7 ъ Қазақстан республикасы бшім және ғылым министрлігі павлодар мемлекеттпс педагогичкалық институты қ.Қ. Қайырбаев жалпы физика курсы оқулық

2
-параграфта  белгілегендей  қыздыргыштың  жұмыстық  затқа 
берген  жылу  мөлшерін 
0
  арқылы,  ал  суытқыштың  жұмыстық  затқа 
берген  жыпу  мөлшерін  - 
арқылы  белгілейміз  (оң 
0 2
  -  жұмыстық 
заттың  суытқыш қа  берген  жылуы).  Ж ұмысты  барлық  жагдайда  да  А 
арқылы  (таңба  қоймай)  белгілейміз.  Ж ұмыстық  заттың  ұлгайганда 
өндіретін  жұмысы  оң  болады: 
А,
  > 0;  сыгылганда  өндіретін  жұмысы 
терісболады : 
А2  < 0 .
Карно 
циклын 
талдап 
қаратсыру  үшін:  жұмыстык  зат 
ретінде  идеал  газдың  бір  молін 
алайық,  ол  газдың  әуелдегі  (1) 
күйін  сипаттайтын  шамалар  оның 
келемі 
Ут
,  қысымы 
Р ,
,  темпе- 
ратурасы  Т\  болсын  (
2 0
-сурет).
Қысымы 
Р2
  болгандагы көлемі  Ғ
02 
боларлықтай  етіп  газды  изотер- 
миялық  түрде  ұлгайтайық  [(
2
) 
күй].  Бұл  изотермиялық  ұлгаюда 
газ 
қыздыргыштан 
жылу
мөлшерін алады да 
2
,  = А,  жұмыс өндіреді.
(
2
)  күйдегі  газдың  адиабаталык  түрде  үлгаю ына  мүмкіншілік 
беріп,  (3)  күйге  жеткізейік,  бұл  күйді  сипаттайтын  шамалар  көлем 
У03 
және  қысым  Р3  болсын.  Бұл  жагдайда  газдың  температурасы 
төмендеп, қандай да бір  Т2 мәніне жетеді.
(3) 
күйдегі 
газды 
изотермиялық 
түрде 
(тұрақты 
Т2 
температурада)  сыгып,  (4)  күйге  жеткізейік,  бүл  күйді  сипаттайтын 
шамалар көлем 
У „
,  қысым Р 4 болсын.  Бүл жагдайда газ суытқышқа 
0 2 
жылу  мөлшерін береді де,  -<22  = 
А
  жұмыс ондіреді.
Ақырында,  (4)  күйдегі  газды  адиабаталық  түрде  сыгып,  онын 
көлемі 
мен 
қысымын 
эуелдегі 
У0І
 
жэне 
Рх
 
мэндеріне, 
ал 
температурасын әуелдегі  Т,  мәніне жеткізейік.
Ең  алдымен  бұл  тәрізді  екі  изотерма  мен  екі  адиабатадан 
кұралган  процесті  тұйықталган  процесс  түрінде  шынында  да  жүзеге 
асыруга  болатындыгын  ыспаттап  көрсетелік.  Ол  үшін  ХІ-тараудың 
8
- 
параграфындагы 
(44) 
формуланы 
пайдаланайық. 
Ол 
формула 
бойынш а (
2
) —»(3) адиабаталық ұлгаюда мынадай  қатыс тура болады:
ХЪУш і)
/ - С і  
2(Р,.УЮ)
2 0 -с у р е і
160

Процестің  тұйыкталу  шарты  мынадай  болады:  (4)  күйдегі  газ 
іиіиибаталык 
түрде 
сығылып 
(
1
) 
күйге 
түскенде, 
өзінің 
ісмпсратурасын  Т2  мэнінен  эуелдегі  Т,  мэніне  дейін  көтеруге  тиіс, 
иі 
ни 
мынадай қатыс орындалатын болу керек:
V
 
,_І 
Т
(13)
V  
Т
ү 04 
1 1
(12)  жэне  (13)  өрнектерді  салыстырып,  мына  түйықталу 
шпрітың орындалуга тиіс екенін көреміз:
V 
V
і и . і о I .  
(14)
К, 
ум
Бүл 
шартты 
эрқашан 
д а 
орындауга 
болады, 
демек, 
кпрт  іырылып  отырган  процесті  шынында да дөңгелек  процесс  (цикл) 
іурінде жүзеге асыруга болады.
Сонымен,  біз  мынадай  қортындыга  келдік;  сыйымдылыгы 
•Ііексіз  үлкен  екі  жылулық  резервуармен  жылу  алмаса  алатын  (ягни 
түііенің) 
атқаратын 
қайтымды 
циклі 
тек 
екі 
изотермадан 
(рс іервуарлардың  температураларымен  тең)  жэне  екі  адиабатадаи 
іуруы  мүмкін.  Осындай  циклді  алгаш  қарастырған француз  инженері 
(  шіи  Карно  болатын  және  Карно  циклі  деп  аталады.  Анықтауымыз 
ПоІІі.іііша  Карно  циклі  кайтымды  цикл  екенін  есте үстаган жөн.
Ж үмыстық  зат  ретінде,  мысалы,  газды  алганда,  Карно  циклін 
ммпй  жүзеге асыруга болатынын  көрсетейік. Ол  үшін  газды тыгыздап, 
*і.імдастырылган  поршені  бар,  цилиндрге  толтырайық.  Цилиндр 
нпіи.іріалары  мен  поршеньді  жылу  өткізбейтін  материалдан  жасайық 
іи.  ші  цилиндрдің  түбін,  керісінше,  жылуды  жақсы  өткізетін  заттан 
*йіііІ1ық.  Цилиндр  мен  поршеньнің жылу  сыйымдылыгын  ескермеуге 
ііиінігындай аз деп  алайық.
Бастапқыда  поршень  газдың  V,  көлемі  мен  Т,  температурасына 
«•йксс  келетін  оры ндатүрсы н делік.
с г г г ^
т,
У-г
У ///////////Л
Гт-+
1 
1
Г .-+
ГГ „ 3
Т ,
у,- 
г,-+
У ///////////Л
Т;------ •Т 1
21-сзгрет
Цииііндрді  температурасы  Т,  резервуарга  орнатайық  та,  газдың 
«йіілап  У2  көлемге  дейін  үлгаю ына  мүмкіншілік  берейік.  Сонда  газ
161

резервуардан  £?,  жылу  алатын  болады  (21-сурет).  Содан  кейін 
цилиндрді 
резервуардан 
түсіріп, 
түбін 
жылу 
изоляциялагыш 
қақпақпен  жабайық  та,  газдың  температурасы  Т2  мэнге  дейін 
төмендегенш е 
адиабаталы 
ұлгаюға 
мүмкіндік 
берейік. 
Соның 
нәтижесінде  газдың  көлемі  Ғ,-ке  тең  болып  шығады.  Енді  жылу 
изоляциялагыш 
какпакты 
ашып, 
цилиндрді 
температурасы 
Т2 
резервуардың  үстіне  кояйық  та,  газды  изотермиялық  жагдайда  V, 
көлемге  дейін,  одан  кейінгі  адиабатты  сыгылғанында  температурасы 
Ті,  ап  көлемінің  мэні  V,  болатындай  етіп  сыгатын  болайык  (әйтпесе 
цикл  тұйыкталмайды).  Ақырында  цилиндрді  резервуардан  түсіріп, 
түбін  жылу  изоляциялагыш  кақпакпен  жабамыз  да,  газды  адиабатты 
сыга  отырып,  оны  алгашқы  күйге  (температурасы  Ті  жэне  көлемі  Қ 
күйге) келтіреміз.
Егер  газ  идеал  газ  болса,  онда  (Р,У)  диаграммадагы  цикл  20- 
суретте  көрсетілгендей болып  шыгады.
§5.  Идеал  газга  арналған  Карно  циклының  пайдалы  әсер 
коэффициенті.
ХІІ-ТАРАУ,  2-параграфта,  дөңгелек  процестің  пайдалы  эсер 
коэффициенті 
(
6
) 
формуламен 
анықталатындығын 
көрсеткен 
болатынбыз, яғни
мұндағы  А -  бүкіл  процесс болып  өткендегі  орындалған  барлык 
(қосынды)  жұмыс;  й   -  қыздырғыштан  апынган  жылу  мөлшері,  в 2  - 
суытқыш қа берілген жылу мөлшері.
Ж ұмыстық  зат  алган 
6
,  жылу  мөлшері  бір  моль  газдың 
изотермиялық түрде (І)-күйден (
2
)-күйге ұпгайған  кезінде өндірген  А| 
жұмысына тең.
ХІ-ТАРАУ,  7-параграфтағы  (49)  формуланы  пайдапанып  {?, 
үшін  мынадай өрнекті табамыз:
Й - 4 - Л Г ,  І п ^ .
04
д,
 
мен  -  б
2
  жылу  мөлшерінің  бұл  мэндерін  (
6
)  өрнекке  койып, 
мынаны табамыз:
162

V 
V
Г. ІП— -Г , ІП —
К, 
Ур,
V
Т.
  1 п —
V 
г  
01
Бірак  процестің  түйыкталу  шарты,  ХІІ-ТАРАУ,  4-параграфта 
иііі.ікталган (14) өрнек бойынша
—  -  — , сондықтан  т] -  ——— . 
(15)
Уп
Мұндагы  Ті  -   газдын  изотермиялық  түрде  (1)  —»  (2)  ұлгаюы 
цр ііидегі  температурасы;  Т
2
  -   газдың  изотермиялық  түрде  (3)  —»  (4) 
і  і.іі ылуы 
кезіндегі  температурасы.  Изотермиялық  үлгаю да  газ 
КЫ 
ідыргыштан  0,  жылу  мөлшерін  алады,  ал  изотермиялық  сыгылуда 
і уыгқышқа 
жылу  мелшерін береді.
Қыздыргыштың  температурасын  Т г ге  тең  етіп,  суытқыштың 
ірмиературасын  Т2-ге  тең  етіп  алуга  тиіспіз,  өйткені  қыздыргыштың 
ігмиературасы  бүл 
көрсетілген  температурадан  жогарырак,  ал 
суыткыштікі  төменірек  болса,  процесс  тепе-тендік  түрде  өте  алмаган 
Полпр  еді.
Карноның  бүл  қарастырылган  тура  циклы 
и д е а л   т ү р д е г і   ж ы л у  
миіііннясы  
б о л ы п   т а б ы л а д ы .  
Мүндай  жылу  машинасының  пайдалы 
• С в р  
коэффициенті 
г) -ны 
анықтайтын 
тек 
қыздыргыштың  Т і 
ігмисратурасы  мен  суытқыштың  Т
2
  температурасы  болады.  Жылу 
міііііііиасының  жүмыс  істеу  схемасы 
мыми 
2 2
-суретге көрсетілген.
Бір  цикл болып  өткенде  газдың 
имдірстін жүмысы
Л - й - &   -» ? й ,
(
16
)
болады, 
мүндагы 
т ( 1 5 )  
формула 
бойынша 
анықгалатын 
ІІ.в.к.  Сонда  қыздыргыштан 
0
  жылу 
мплімері  алынып,  суытқышқа 
(?,
«ылу  мөлшері  берілген  болады,  ап 
ІЛ  мымагантең;
а - а - ^ - о - ч х а
( 1 7 )
Қыздыргыштың  температу-расы  Ті  негүрлым  жогары  болса,  ал 
іуі.пқыш тың  температурасы  Т
2
  негүрлым  төмен  болса,  солгүрлым 
П.в.к.  жогары  болады,  солгүрлым  қыздыргыштан  алынган 
0
,  жылу 
мічммерінің  көбірек  бөлігі  жүмысқа  айналып,  азырақ  белігі
қыздыргыш
суытқыш
22-сурет
163

суытқышқа  кетеді.  Пайдалы  әсер  коэффициенті  ц  тек  Т
2
=
0
,  яғни 
суытқыш  температурасы  абсолют  нольге  тең  болғанда  ғана  бірге  тен 
болады.
Карно  циклы  қайтымды 
процессі,  сондықган  оны  жогары- 
да  қарастырганымызға  керісінше 
жүргізуге 
болады. 
Карноның 
мүндай  кері  циклы  идеал  түрдегі 
суытқыш  маш ина  болып  табыла- 
ды. 
Карноның 
кері 
циклінің 
(идеал  түрдегі  суытқыш  машина- 
ның)  схемасы  мына  23-суретте 
көрсетілген.
Карноның  кері  циклында 
сыртқы  күштер  газға  жүмсалып, 
оң  А'  жұмыс  өндіреді  де,  бүл 
жүмыс  тура  цикпда  өндірілген  А  жұмыска  тең  болады.  Сонда 
суытқыштан  д 2  жылу  мөлшері  алынатын  болады  оны  (16)  жэне  (17) 
формулаларды пайдаланып,  мынадай түрде көрсетуге болады:
(18)
Қыздыргышқа берілетін жылу  мөлшері:
в , - ~  
(19)
ч
болады.
Ж оғарыда  баяндалған  қортындыларды  шығарғанда,  біз  Карно 
циклы  идеал  газга  қолданылып  отыр  деп  жорыған  едік.  Алайда, 
термодинамиканың  екінші  бастамасына  сүйене  отырып,  Карноның 
қайтымды  циклын  кез  келген  жұмы стык  затқа  қолдангандагы 
пайдалы  эсер  коэффициенті  ол  циклды  идеал  газга  қолдангандагы 
коэффициенттің  өзі  болатындығын  (яғни  сондай  болатындығын) 
дәлелдеп  көрсетуге  болады.  Сонымен  қатар,  термодинамиканың 
екінші 
бастамасына 
сүйене 
отырып, 
қыздыргышы 
мен 
суытқыш тары  бірдей  қайтымды  маш иналардың  бэрінің  де 
пайдалы 
эсер 
коэффициенттерінің 
мэні 
бірдей 
болатындыгын 
дэлелдеуге 
болады. 
Демек, 
қайтымды 
маш инаның 
п.э. 
коэффициенті 
тек 
кана 
суытқыш 
пен 
қыздыргыштың 
температурасына байланысты бола алады.
ыстыгырақ
дене
суыгырақ
дене
23-сурет
164

§6. 
Термодинамиканын  екінші  бастамасы  және  онын 
1 1
 и і истикалык мағынасы.
Термодинамиканын 
екінші 
бастамасы, 
бірінші 
бастамасы 
імикгі
.
і
  бірнеше  тэсілдермен  тұжырымдалуы  мүмкін.  Ең  айқынырақ 
Iурдс  іүжырымдап айтқанда екінші  бастама:
1)  Ж ылудың  өзінен-өзі  температурысы  төмен  салқын  денеден 
кі.ініін  денеге  көшуіне  тыйым  сапады  деген  түсінік  болмаса  керек. 
Оіксн 
параграфтарда  біз  мүндай  ауысуды 
камтамасыз  ететін 
мріиіостерді  қарастырған  болатынбыз.  Алайда  бүл  ауысу  процестін 
«ииі і.п-ақ  нэтижесі  еместі.  Ауысу  жүйені  жүргізіп,  А  жүмыстың 
ирі.індіілуына  байланысты  қоршаган  ортадагы  өзгерістермен  қатар 
«VI" Ііілген болатынды.
2)  Ж алгыз-ақ  нэтижесі  бір денеден  нақты  жылу  мөлшерін  апып, 
пм 
жылуды 
толыгынан 
жүмыска 
айналдыру 
болып 
келетін 
Іфоцсстерді жүзеге асыру мүмкін емес.
3)  Екінші түрдегі  перпетуум мобиле, яғни  жылу  мөлшерінің бір 
кпіін  суыту  есебінен  жүмыс  ондіріп,  мезгіл-мезгіл  жүріп  түратын 
ііиін шсль жасау мүмкін емес.
Карноның  идеап  циклын  қарастырғанда,  қандай  д а  бір 
0
,  -
0 2 
*ыму 
мелшерін 
А 
жүмысқа 
қайтымды 
түрде 
айнапдыруға 
Аішкгындығын  байқадық,  бірақ бүл  айналдыру  анагүрлым  күрделі  бір 
мрпңссгің  жеке  гана  буыны  (кезеңі)  болып  табылады;  ол  айнапу 
кгНпде  қыздыргыштан  суытқышқа 
@2
  жылу  мөлшері  ауысады. 
('ум гкы ш   машинаны  жасау  үшін  Карноның  сол  қайтымды  циклын 
мпИ/иінанып,  біз  А  жүмысы  есебінен  £?,- 0
2
  жьшу  мөлшерін  кайта 
ііп.ніірып  алуымызга  жэне  суытқыштан  қыздыргышқа 
жылу 
мпіппсрін  кері  кошіруімізге  болады.  Алайда  мүны  Карно  циклы  тепе- 
І*М,  иі ии  шексіз баяу  өткенде ғана жүзеге асыруға болатындығын атап 
Иирсстсміз,  ал  Карно  циклын  практикада  ондай  түрде  жүзеге  асыруга 
Полмайды.  Ж үмыс  жылуға  айналатын  нақ-гы  жағдайлардың  қай- 
цийсысында болса да бүл  қүбылыс  қ а й т а р ы м с ы з  түрде өтеді,  өйткені 
*үмі.істы 
өздігінен, 
басқа 
бір 
бөгде 
процестердің 
өтуімен 
Пцііііимыстырмай-ақ 
жылуға 
айналдыруға 
болғанмен, 
жылуды 
И у м ы с к а  
айналдыру  үшін  кандай  да  бір  басқа  процестердің  өтуі 
к«жст.
Қайтымсыз  процесс  деп  оган  кері  процесс  анагүрлым 
иүрлслі  процестін  кезендерінін  (буындарынын)  бірі  ретінде  гана 
»іг  илатын  процесті айтады.
Сөйтіп,  қайтымсыз  процестер  үшін  олардын  кай  багытта
й і г і і н д і г і н і н  
үлкен  мэні  бар.  Бір  бағытта  процестер  «өздігінен»
165

өтеді,  яғни  тұйықталған  жүйеде  өтіп  отырған  бірден-бір  ғана  процесс 
бола  алады,  оны  біз  «оң»  бағыт  деп  атайық.  Екінші,  қарама-қарсы 
бағытты  «теріс»  деп  атайтын  болсақ,  онда  ол  процестер  басқа  бір 
«оң»  процеспен  қарбалыс  қана  өте  алады.  Мысалы,  жұмыс  қандай 
жағдайда  болса  да  әрдайым  «өздігінен»  жылуға  айналады.  Үйкеліс 
күштері  қатысатын  немесе  денелер  бір-біріне  серпімсіз  эсер  ететін 
жағдайлар  кездесетін  процестердің барлығында да істелғен жүмыстың 
есебінен  жылу  пайда  болады.  Ал  жылудың  жүмысқа  айналуын  тек 
анағүрлым  күрделі  процестің  бөлігі  (кезеңі)  ретінде  ғана  байқауға 
болады.  Карно  циклы  немесе  оған  үқсас  басқа  бір  процесс 
орындалғанда,  жылудың  жүмысқа  айналуымен  қабат  жылу  ыстық 
денеден  (қыздырғыштан)  суығырақ денеге  (суытқышқа)  ауысып  «оң» 
процесс те  карбалас өтеді.
Ж ылудың  ыстық  денеден  суық  денеге  көшуі  де  қайтымсыз 
процесс  болып табылады.  Денелердің температураларыньщ теңелуіне 
келіп  тірелетін  бүл  процесс  те  «ездігінен»  өтеді,  ягни  түйықталған 
жүйеде  өтетін  бірден-бір  процесс  бола  алады.  Ал  бүған  кері  «теріс» 
процесс  -   суық  денеден  жылудың  ыстық  денеге  көшуі  -  
«өздігінен»  болмайды.  Суытқыш  машинаны  пайдаланғанда  жылу 
суыгырақ  денеден  ыстыгырақ денеге  көшу  үшін  мүнымен  қатар  «оң» 
процестің  отуі  қажет,  бүл  процесте  А  жүмыс  істелініп,  ол  жүмыс 
қыздырғышқа берілетін  ^
0
,  жылу  мөлшеріне айналады.
Енді  нақты 
процестердіц  қайтымсыздыгын  заттардың 
молекула-кинетикалық 
теориясымен 
қалай 
үйлестіруге 
болаты ндығын  қарастырайық,  ал  бүл  теория  бойынша  барлық 
процестер  молекулалардын  механикалық,  демек,  қайтымды 
қозгалысы ның салдары  болып табылады.
М олекула-кинетикалық  теория  бойынша,  газ  дегеніміз 
тәртіпсіз  қозғалып  жүрген  молекулалардың  жинагы  болып 
табы лады,  бүл  молекулалар  өзара  да,  ыдыс  қабырғаларына  да 
серпімді түрде соқгыгып отырады.
Әрбір  жеке  молекуланың  қозгалысы  қайтымды.  Олай 
болса,  молекулалар  жинагының  қозгалысы  неліктен  қайтымсыз 
процесс болды?
Бүл  сүрауға  жауап  беру  үшін  жеке  қүбылыстардың  ықги- 
малдыгы  жөніндегі  түсінікке  жэне  ең  ықгимал  күйлерді  стати- 
стика  жолымен  есептеуге,  яғни  ықтималдық  теорияның  тэжірибелік 
заңдарына сүйенеміз.
Ы қгималдықтың 
анықгамасын 
жалпылап, 
кез 
келген 
уақиғаларға  қолдануга  болады.  Сонда,  егер  сынау  жүмысы  N   рет 
жүргізіліп,  қарастырылып  отырған  уақиганың  болуына  қолайпы
166

і ы і і
 
л і і й д ы ң
 
саны  т  болып  шықса,  онда бұл уақиғаның ықтималдығы  Р 
>
  шім былай анықталады
Р -   Ііш— . 
(20)
» -   N
Жалпы 
алғанда 
ықтималдық 
қарастырылып 
отырған 
күАылыстың  өзіне  тэн  нақты  бір  қасиетін  білдіреді;  ол,  тиісті 
щійларда  сансыз  көп  рет  сынап  керғенде,  белгілі  бір  уақиғаның 
м и і і д и  
болу  мүмкіншілігі  қандай  екендігін  сан  жағынан  сипаттап 
Псрсді. 
Есте 
болатын 
бір 
нәрсе: 
сынауды 
қаншалықты 
көп
иіііімлаганмен  де,  шектеулі  рет  қайталағанда,  ыктималдык  сынаулар 
Ивімжесін  тек  жуыктап  қана  болжауға  мүмкіншілік  береді  жэне 
ОМііиу саны  артқан сайын дэлдік дәрежесі  арта береді.
Мқтималдықтарды  білу  эр  түрлі  шамалардың  сан  рет  сынап 
к и р т і л е г і  
орташа  мәндерін  анықтауға  мүмкіншілік  береді.  Орташа 
мвмді 
осылайша  есептеп  шыгару  статистикалык  сипатты  есептеу 
пі «ііі.ііі  -габылады.
Ж огарыда  атап  көрсеткеніміздей,  затты  сипаттайтын  макро- 
і коіімнлык ш амалар орташа  мэндер  сипатты  шамалар болады , ал 
Лул  оріяш а  мәндер  жеке  молекулалардыц  тэртіпсіз  әсерінін  орта 
м«іілгрін табу нәтижесінде келіп  ш ыгады.
I Іақтысында біз  эрбір  молекуланың  қозғалысын  анықтай  алмай- 
м мі.  осы  түрғыдан  қарағанда  ол  қозғалыс  кездейсок  козғалыс  бола- 
ПМ  Ллайда,  молекулалар  саны  көп  болғандықтан,  орташа  шама- 
і и р и и  
кездейсоқтықтыц  ізі  болмайды  да,  тиісті  жагдайларда 
Пі  п і л і  
бір  мәндерге  ие  болады.  Сонымен  қатар,  тәжірибелердің 
Нігіижссінде  біз  мынадай  бір  маңызды  қортындыга  келеміз:  газ 
Пім  і і.ікка  багыттап  үлгайгандагы  қайтымсыздықтыц  стати- 
і  і и к и л ы к  
сипаты  бар,  ягни  газ  өздігінен  сыгылгандагы  «теріс» 
і ц н і щ ч  
гін ықтималдыгы  өте-мөте аз болады.
Ііүл  нэтижені былайша жалпылап  қорытуға болады:  қайтымсыз 
Н |іо ц с сс  
дегеніміз  кері  процесініц  ықгималдыгы  өте  аз  процесс 
віыіа/іы.  «Оң»  процеске  кері  процестің  түйықталған  жүйедегі  бірден 
вір  мроцесс  ретінде  өтуін  принцип  жағынан  алғанда  мүмкін  емес  деп 
• й іу г в  
болмайды.  Ы қтималдығы  төтенше  аз  болатындығынан  оны 
М Ж Ірибе 
жүзінде 
байқауға 
болмайды. 
Түйықталган 
жүйеде 
Іфоцестердіц  барлыгы  да  жүйе  күйініц  ықтималдыгы  артатын 
•
й һ к і і
 
қарай багытталып өтеді.
1
>үл  айтылғандардың  барлығы  істелінген  жүмыс  есебінен  денеге 
|»ііі ілі  бір  мөлшерде  жылу  берілу  жагдайына  да  тиіс  болады.  Бүл 
Ііроцссс дененің сыртқы  күштердің  эсерінен  болатын  макроскопиялык 
Кііо ііпі.ісының  молекулалардың тәртіпсіз  қозғапысына айналуы  болып
167

табылады.  Демек,  бұл  процесс  тәртіптелген  козғалыстың  тәртіпсіз 
қозғалыска айналуына келіп тіреледі,  ал бұл -  ы қ т и м а л  ж ағдай.
Белгілі 
бір 
жылу 
мөлшерінің 
есебінен 
ж үм ы с 
өндіру 
м о л е к у л а л а р д ы н  
тәртіпсіз 
к о зга л ы с ы н ы ң  
м а к р о с к о п и я л ы к  
дененін  тәр тіп т ел ген   к о зга л ы с ы н а   а й н а л у ы   бо л ы п   т а б ы л а д ы ,  ал 
бүл -  ы к т и м а л д ы г ы  к ем ір ек  ж агдай.
Сөйтіп,  термодинамиканың  ж ү м ы с ты ң   ж ы л у га   ай н а л у ы  
к а й т ы м с ы з  процесс  болатындыгын  ыспаттайтын  екінші  бастамасы 
осы  жагдаймен,  ягни  ж ы л у д ы ц   ж ү м ы с к а  айналуы  деген  сөз 
ы к т и м а л д ы ғ ы   к өбірек  күйден  ы к г и м а л д ы г ы   к ем ір ек   күйге  көшу 
деген  сез  болып  табылатындығымен  байланысты  болады.  Заттың 
молекула-кинетикалық теориясының  кайтымсыздық жөніндегі  үгымға 
және  термодинамиканың  екінші  батамасына  қайшы  келмейтіндігі 
былай  түрсын,  қайта  оларга  тереңірек  мән  береді  және  олардың 
қандай  көлемде қолданьшатындыгын  көрсетеді.
Сонымен,  термодинамиканың  екінші  бастамасы  аңгартатын 
заңдылыктың с т а т и с т и к а л ы к  си п а ты   бар екендігін  к өріп   оты р м ы з. 
С т а т и с т и к а л ы к  
з а ң д ы л ы к  
пеи 
к л а с с и к а л ы к  
м ех аи и к ан ы н  
(д и и а м н к а л ы к )  заңдылыгының  арасында айырмашылык  бар  екендігі 
жогарыда  айтқанымыздан 
айқын 
байқалады, 
ал 
к л а с с и к а л ы к  
м ех ан и к ад а  әрбір  ж еке  процесте  ф и з и к а л ы к   ш ам а л а р д ы ц   кейбір 
м әні  б о й ы н ш а  б а с к а л а р ы н   тілеген  дәлдікп ен   бір  мәнді  етіп 
а н ы к т а у ғ а   б о л а ты н д ы .  Дегенмен,  статистикалық  заңдылық  бүкіл 
жүйенің  түтас  апғандағы  сипатын  көрсетеді  де,  осы  түрғыдан 
қарағанда  жүйенің  объективтік  қасиеттерін  білдіреді.  Ә рбір  ж еке 
қ ү б ы л ы с  
к езд ей соқ 
б олғанм ен, 
о л ар д ы ң  
өте-м өте 
кебейін 
қ а й т а л а й   беруі  қ а ж е т т іл ік к е   зк ел іп   соғады .  С т а т и с т и к а л ы к  
з а ц д ы л ы қ   к е зд е й с о қ г ы қ   пен  қ а ж е т т іл ік т ің   д и а л е к т и к а л ы қ   бір 
т ү т а с т ы г ы н ы ц  а й қ ы н   м ы с а л ы   бо л ы п  т а б ы л а д ы .
Статистикалық заңдылық ж у ы қ  за н д ы л ы қ  деген  сөзді  мынадай 
мағынада  түсінеміз: 
орташ а 
мэнді 
есептеп 
шығарғанда  жеке 
уакигаларды  неғүрлым  к ө б ір ек   к а м т ы г а н   болсақ,  статистикалық 
зандылыққа  сүйеніп  жасайтын  қортындыларымыз  да  бақылаулардан 
ш ы ғ а т ы н  
н эти ж елерге 
со л гү р л ы м  
д эл ір ек  
келеді. 
Ш ағы н 
м асш т аб тар д а  с т а т и с т и к а л ы қ   за н д ы л ы қ т а р д а н   а у ы т қ у л а р   да 
болуы   м үм кін.
О р т а ш а   м эндерден  бүл  с и я қ т ы   а у ы т қ у л а р   ф л у к ту ац и я л а р  
деп  а т а л а д ы .  М үндай  а у ы т к у л а р   ш а г ы н   м асш т аб тар д ы   алғанд а 
кездесіп  о т ы р а д ы .  К өп  м о л е к у л а н ы ц   эсерініц  о р та ш а с ы   ретінде 
пайд а  б о л а т ы и   ф и з и к а л ы қ   ш ам а л а р д ы ц   қ а й -к а й с ы с ы   болса  да 
ф л у к т у а ц и я л а р га  
ү ш ы р а й д ы . 
К өптеген 
қ ү б ы л ы стар д а
168

флуктуациялар  білініп  отырады.  Мысалы:  1)  оптикага  арналган 
Ошіімде 
біз 
аспанныц 
көгілдір 
түсі 
газ 
тыгызды гыны ц 
флуктуацияларына 
байланысты 
екенін 
көреміз. 
2) 
шагын
миі-інтабтарда  молекулалардың  сокқылары  бір  калыпты  болмайды 
щ.  кысым флуктуацияларын тугызады.
Броуындык  бөлшектердің  козгапысына  себеб  болатын  осы 
км гмм 
флуктуациялары. 
Броуындық  бөлшектер  соншапықты 
нііиксне  объектілер  болып  табылады  да,  олар  термодинамикаиы ц 
>'і>ііііііі  бастамасына  багынбайды.  Мысалы,  жылулық  қозгапыстагы 
мшк-кулалардың  соққысының  эсерімен  броуындық  жеке  болшек
і уііык  ішінде  ауырлык  күшін  жеціп,  сүйы кгы н  төменірек  жаткаи 
кибиіынан  жогары  кабатына  көтеріле  алады.  Бөлшек  жогары 
кііігрілгендегі  мехаиикалык  жүмыс  молекулалардын  жылулык 
һ і і
 н  
илысы  эиергиясынын  есебінен  гана  орындалып,  бүган  қандай 
Лй  Гюлсын  басқа  бір  процесс  қатыспайды.  Ж огары  көтерілген 
Ороуындық  бөлшек  сонан  кейік  қайтадан  кездейсок  темен  түсуі  де, 
й і і і і і ң
 
потеициялык энергиясын  айиаласындагы  молекулалардыц 
ммлулы к козгалысынын энергиясына айналдыруы да  мүмкін.
Мүндай  микроскопиялық  масштабтарда  жылуды  жүмыска 
иіінилдыру  процесі  кайтымды  процесс  болып  шыгады  да, 
ігрмодинамиканың 
екінші 
бастамасы 
бүзылады, 
алайда 
бүл 
і ц  
і і
.
и і ы с т ы
 
макроскопиялык масш табта  пайдага асыруга болмайды.

жүктеу/скачать 8,69 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: