Идеал газдардың кинетикалық теориясы
§21. Термодинамиканың бірінші бастамасы
жүктеу/скачать 5,05 Kb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 2. Бірінші текті мәңгі двигатель.
|
§21. Термодинамиканың бірінші бастамасы 1. Газ күйін өзгерту үшін оған белгілі жылу мөлшерін беру және алу керек екендігі белгілі, демек газды ыстығырақ немесе суығырақ басқа денемен жанастыру керек. Газ күйін осылай өзгерткенде қандай жұмыс атқарылатынын анықтайық. Бұл сұраққа жауапты энергияның сақталу заңы береді. Егер газға жылу мөлшері берілсе, онда жұмыс атқарылады және оның ішкі энергиясының өзгерісі болды. Газдың ішкі энергиясы деп газдың барлық молекулаларының барлық энергияларының қосындысын түсінетін боламыз. Жүйенің ішкі энергиясы жүйеге жылу мөлшері берілгенде немесе алынғанда, жүйе жұмыс атқарғанда немесе жұмыс жүйе үстінен атқарылғанда өзгереді. Энергияның сақталу заңына сәйкес жүйенің атқаратын жұмысы жүйе алған жылу мөлшерімен жүйенің ішкі энергиясының өзгерісінің айырымына тең болады: (21.1) немесе (21.2) Бұл теңдеу термодинамиканың бірінші бастамасы болып табылады. Егер элементар жұмыстың екендігін ескерсек және формальді түрде деп алсақ, онда жұмыстың өзгерісін былай өрнектеуге болады: Онда термодинамиканың бірінші бастамасы мынандай түрге келеді: Бұл формулада жүйеге берілетін жылу мөлшері формальді түрде деп белгіленген. Егер жүйенің алған жылу мөлшерін деп белгілесек және жүйенің ішкі энергиясының өзгерісінің екенін ескерсек, онда термодинамиканың бірінші бастамасын былай өрнектеуге болады: 55 2. Бірінші текті мәңгі двигатель. Егер газ барлық өзгерістер нәтижесінде бастапқы күйіне оралса, онда . Бұл жағдайда газдың күйінің өзгерісін – циклдік деп атайды. График түрінде мұндай процесс тұйық қисықпен көрсетіледі, ал атқарылған жұмыс штрихталған ауданмен анықталады (19- сурет). Бұл кезде , сондықтан термодинамиканың бірінші заңы түріне келеді. Циклдік процесс кезінде жүйенің сырттан алған жылу мөлшері толығымен жұмыс атқаруға жұмсалады. Егер және болса, онда болады. Демек, басқа денелерде ешқандай өзгеріс болмай, жалғыз нәтижесі жұмыс атқару болатын процесс мүмкін емес. Осындай процесс орындалатын механизм бірінші текті перпетуум мобиле (мәңгі двигатель) деп аталады. Сонымен, термодинамиканың бірінші бастамасы осындай перпетуум мобилені жасау мүмкін еместігін көрсетеді. Өткен ғасырларда құрылымы әртүрлі осындай мәңгі двигательді жасаймын деп әуреге түскендер өте көп болған. Қазір де физиканы жақсы оқып үйренбегендер ішінде осындай мәңгі двигатель жасаймын деушілер кездеседі. Сондықтан, бірінші текті перпетуум мобиле жасаудың мүмкін еместігі энергияның сақталу заңы деңгейіндегі принцип ретінде қабылданған. Бақылау сұрақтары: 1. Жүйе күйін өзгерту әдістерін атаңыз. 2. Газдың ішкі энергиясы қалай анықталады? 3. Жүйеге берілген жылу мөлшері қалай жұмсалады? 4. Термидинамиканың бірінші бастамасын тұжырымдаңыз. 5. Бірінші текті мәңгі двигательдің жұмыс істеу принципін тұжырымда. жүктеу/скачать 5,05 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|