Термодинамиканың екінші бастамасы Орындаған: Касембек Жанарыс Кіріспе - Тәжірибелер көрсеткендей термодинамиканың бірінші бастамасы табиғаттағы құбылыстарды толық ашып көрсете алмайды. Ол қалай? Термодинамиканың бірінші заңынан білетініміздей , ішкі энергия тек қана жұмыс пен жылудың арқасында өзгереді. Ал жұмыс өз кезегінде жалпы дененің өзінің жұмысы немесе оған атқарылған жұмыс арқылы өзгеретін болса, ал жылу болса оған қалай берілгеніне немесе қалай алынғанына қарай өзгеріп отырады. Осыған сәйкес, егер бұл тұйық жүйе болса, яғни бүкіл нәрседен оқшауланған, онда ішкі энергия да өзгермейтіні түсінікті. Әр түрлі термодинамикалық жүйелердеде әртүрлі жағдайлар болады. Ал термодинамиканың бірінші заңы өзіне ыңғайлап алуға тырысады. Яғни, тек бір заң аясында ғана жүреді. Ал шындап келер болсақ, бұл сала жалпы табиғатта болатын құбылыстардың мүмкін болатын жағдайларын ашып айта алмайды. Мысалы, екі газдың, екі сұйықтың араласуын қарайық. Бұл жағдайда термодинамиканың бірінші заңы негізінде қарар болсақ, екі дене үшін олардың массаларына сәйкес температураларының ара қатынасына арнайы температура пайда болады. Ал керісінше жағдайда, екеуі ажыраған жағдайда, онда екі қоспаға сай екі түрлі температура және екі түрлі массамен ажырауы керек еді. Бірақ бұл жағдай мүмкін емес екені түсінікті.
Сонымен, бұл жұмыста біз жоғарыда айтылып кеткен тұжырымдамаларды жеке және толығымен қарастырып, термодинамиканың екінші бастамасы жайлы мысалдар мен дәлелдер негізінде зерттеп, түсінетін боламыз. - Сонымен, бұл жұмыста біз жоғарыда айтылып кеткен тұжырымдамаларды жеке және толығымен қарастырып, термодинамиканың екінші бастамасы жайлы мысалдар мен дәлелдер негізінде зерттеп, түсінетін боламыз.
- Курстық жұмыстың мақсаты - «Термодинамиканың екінші бастамасы» тақырыбы бойынша ғылыми-зерттеу жұмыстарын жүргізіп, ғылыми-зерттеу басылымдарымен жұмыс істей білуге , зерттеу нәтижелерін техникада, практикада қолдана білуге қабілеттілікті арттыру және бағалау, ғылыми көзқарасты қалыптастыру.
- Курстық жұмыстың барысы - әр түрлі ақпарат көздерімен жұмыс жасау, ғылыми әдебиеттерді сыни тұрғыдан қайтақарау, тапсырмалар қою, оларды терминдермен нақты тұжырымдауды көрсете отырып ,
берілген ғылыми тақырыпты дамыту. Зерттеу әдістерін анықтап, соларға сүйене отырып есеп шығару, жиналған материалдарды жүйелеу. Сонымен қатар, алынған нәтижелерді жалпылап қорытынды жасау. Термодинамиканың екінші бастамасының негізін қалаушы ол француз ғалымы, инженер-физигі Сади Карно болды, оны біз өзінің шығармаларында(1824 ж) жылуды жұмысқа айналдыруды іздегенінен білеміз. - Термодинамиканың екінші бастамасының негізін қалаушы ол француз ғалымы, инженер-физигі Сади Карно болды, оны біз өзінің шығармаларында(1824 ж) жылуды жұмысқа айналдыруды іздегенінен білеміз.
- Бірақ ол бұл заңды толық аша алмады, есесіне ондан кейін
пен шотлан ғалымы Уильям Томсон( Кельвин) толыққанды зерттеп әлемге бар қырынан паш етті.
Термодинамика бастамаларына жалпы шолу, оның тарихы
Цилиндрдің астынан қыздырамыз, газ қызып, газ молекулалары үлкейе бастайды.
Вильям Томсон 1851 жылы Термодинамиканың екінші бастамасына нақты анықтама берді: «Жылулық резервуарды тек суыту арқылы жұмыс жасайтын, қайтымды, периодты процесс жасау мүмкін емес» .
Планк (1858 – 1947) «Тек дененің ішкі энергиясын түсіру арқылы жүкті көтеретін, периодты жұмыс жасайтын машина жасау мүмкін емес».
Клаузиус (1822 – 1888) 1850 жылы басқалардан ерекше анықтама шығарды «Жылу өздігінен салқын денеден жылырақ денеге беріле алмайды» .
Клаузиус теңдеуі. Энтропия
Қайтымды және қайтымсыз процесстер
Корно циклі және Карно теоремасы
Клаузиус теңсіздігі
Динамикалық жылыту
Термодинамиканың екінші бастамасының әр түрлі мәлімдемелері
Клаузиус теңдеуі. Энтропия 3. Практикада қолданылуы Қорытынды - Томсон – Планк постулаттары бойынша және Клаузиус постулаттарын зерттеп көрдік. Анықталғандай бұл постулаттар мәңгілік қозғалтқыштарды жасау мүмкін еместігін нақтылады. Жүйедегі энергия бір күйден екінші күйге ауысқанымен, шексіз периодты түрде осы процессті қайталау мүмкін емес, себебі, энергия шығыны қашанда бар.
- Карно циклді зерттеп ондағы бір цикл квазистік қайтымды процесс болады. Сонымен қатар, ол Карно теоремасы бойынша жұмыс жасайтыны белгілі, яғни ол қыздырғыш пен салқындатқыш температурасына тікелей тәуелді, ал жүйедегі жылуға тәуелсіз екендігін ұғындым.
- Сонымен қатар Клаузиус теңсіздігі мен теңдеуін зерттеп, термодинамиканың постулаттары арқылы дәлелдедім.
- Осы келтірілген теорема мен теңдеулерге арнайы практикалық тапсырмалар жасалынып, есептер шығарылды.
- Термодинамиканың екінші заңы система күйлерін сипаттайтын параметрлерді үйлесімді жүйеге келтіреді, оны ұтымды пайдалану берілген сауалға жауап тауып қана қоймай, физикалық химияда маңызды орын алатын, түбегейлі нәтиже және басқа құнды деректер алуға көмектеседі.
- Бұл жұмыс жас маман үшін де, мектеп оқушылары үшін де пайдалы болады деген ойдамын. Себебі, мұнда біз қарапайым мектеп кезінен білетін термодинамиканың толық түсіндірмесі мен біз бұрын сонды естімен де мәліметтер бар. Сабақты түсіндіргенде теорияның нақты, әрі толық шығу тарихымен таныс болу мүмкіндігі берілді.
Назарларыңызға рахмет!!!
Достарыңызбен бөлісу: |
