Тф-303 студенті Мырзаш Шахмардан Термодинамикалық жүйенің қоршаған ортамен түйіндесуі
жүктеу/скачать 37,38 Kb.
|
|
ТФ-303 студенті Мырзаш Шахмардан Термодинамикалық жүйенің қоршаған ортамен түйіндесуі Термодинамикалық жүйе (ТДЖ) – зерттеу объектісі болып табылатын және бір-бірімен де, оларды қоршаған денелермен де өзара әрекеттестікте болатын макроскопиялық материалдық денелердің жиынтығы. Сондықтан соңғылары қоршаған орта деп аталады. Бұл өзара әрекеттесу негізінен термодинамикалық жүйе мен қоршаған орта арасындағы жылу мен жұмыс алмасудан тұрады. Бұл алмасу жүйені шектейтін және оны қоршаған ортадан бөлетін беттер арқылы жүреді. Егер термодинамикалық жүйенің қоршаған ортамен өзара әрекеттесуі болмаса, оны оқшауланған немесе тұйық жүйе деп атайды. Қоршаған ортамен жылу алмасуды болдырмайтын адиабаталық қабықша деп аталатын жүйемен қоршалған жүйе жылу оқшауланған немесе адиабаталық жүйе деп аталады. Барлық бөліктерінде құрамы және физикалық қасиеттері бірдей жүйе біртекті деп аталады. Біртекті термодинамикалық жүйе (құрамы жағынан да, физикалық құрылымы жағынан да), ішінде интерфейс жоқ, біртекті деп аталады (мысалы, мұз, су, газдар). Бір-бірінен көрінетін интерфейстермен бөлінген, әртүрлі физикалық қасиеттері бар бірнеше макроскопиялық бөліктерден тұратын жүйе гетерогенді деп аталады (мысалы, мұз және су, су және бу және т.б.) Қалған бөліктерден көрінетін интерфейстермен бөлінген жүйенің біртекті бөліктері фазалар деп аталады. Фазалар санына қарай гетерогенді жүйелер екі фазалы және үш фазалы (газ, сұйық, қатты күйлер) деп аталады. Кез келген химиялық біртекті зат термодинамикалық жүйенің құрамдас бөлігі деп аталады. Белгілі бір көлемді алып жатқан термодинамикалық жүйе тепе-теңдік / тепе-теңдік / күйінде болады, егер осы көлемнің барлық бөліктеріндегі жүйенің параметрлері қанша аз болса да, бірдей мәндерге ие болса. Термодинамикалық жүйенің күйі тепе-теңдік немесе тепе-теңдік емес болуы мүмкін. Оқшауланған жүйенің тепе-теңдік күйі P (механикалық тепе-теңдік) және T (жылулық тепе-теңдік) сияқты параметрлер жүйесі алып жатқан бүкіл көлемдегі тұрақтылықпен сипатталады. Оқшауланбаған жүйеде тепе-теңдік күйі сыртқы жағдайлармен бірегей түрде анықталады, яғни. сыртқы ортаның қысымы мен температурасы. Тепе-теңдік жақын екілік жүйелерде стационарлық ағындар болмайды, мысалы, жылу және зат. Кез келген оқшауланған жүйе ақырында тепе-теңдік күйге келеді, содан кейін ол жүйе одан сыртқы әсермен жойылғанға дейін өзгеріссіз қалады. Күй теңдеуі – ТДЖ тепе-теңдік күйінің параметрлері арасындағы байланысты өрнектейтін теңдеу. Тепе-теңдік күй үшін үш параметр арасындағы математикалық қатынас күйдің жылулық теңдеуі деп аталады. Жалпы мағынада көрсетілген: F(V,P,T,)=0 P, v, T параметрлері термодинамикалық жүйенің негізгі жылулық параметрлері деп аталады. Жылулық параметрлердің әрқайсысын қалған екеуінің айқын функциясы ретінде өрнектеп, теңдеуді келесі жүйе ретінде көрсетуге болады: Теңдеулер жүйенің күйі екі тәуелсіз күй параметрімен анықталатынын көрсетеді. Термодинамикалық әдістерді қолданып есептер шығару үшін күй теңдеуін білу өте қажет. Бірақ оны термодинамика шеңберінде алуға болмайды және оны не эксперименттік жолмен, не статистикалық физика әдістерімен табу керек. Күй теңдеуінің нақты түрі заттың жеке қасиеттеріне байланысты. Графикалық түрде тепе-теңдік процесі барлық нүктелері тепе-теңдік бетінде жатқан қисық сызықпен бейнеленген. Кеңістіктік координаталар жүйесін пайдалану кезінде термодинамикалық процестерді графикалық зерттеу қиын болар еді, сондықтан процестерді бейнелеу үшін олар қисықтардың өзін емес, тікбұрышты координаталар жүйесіндегі проекцияларын пайдаланады. Күйдің жылулық теңдеуін келесі түрде беруге болады P = (v, T); v = (P, T); T = (v, P), жүйе күйінің кез келген параметрлері оның басқа параметрлерінің функциясы екенін көрсетеді. Термодинамикада мұндай функцияларды күй функциялары деп атайды. Математикалық тұрғыдан алғанда v-P-T кеңістіктік ортогональды координаталар жүйесіндегі күй теңдеуі термодинамикалық деп аталатын белгілі бір беттің теңдеуі болып табылады. (1.8) теңдеуіне бағынатын термодинамикалық жүйенің барлық күйлері термодинамикалық бетінде жатқан нүктелермен сипатталады. Жеке нүктелердің координаталары, мысалы, A, , , , жүйенің берілген күйдегі параметрлерін анықтайды. Термодинамикалық жүйенің әрбір тепе-теңдік күйі термодинамикалық беттегі белгілі бір нүктеге сәйкес келеді. жүктеу/скачать 37,38 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|