IKKINCHI QONUNNING ASOSIY VAZIFASI

|
IKKINCHI QONUNNING ASOSIY VAZIFASI
|
bet | 2/5 | Sana | 14.05.2024 | Hajmi | 21,53 Kb. | | #230584 |
2. IKKINCHI QONUNNING ASOSIY VAZIFASI
Termodinamikani ikkinchi qonunining asosiy vazifasi jarayonning yo’nalish va borish chegarasini oldindan nazariy ya‘ni tajriba o’tkazmasdan aytib berishdan iboratdir.
Agar biror jarayonning tashqi belgilariga qarab, u qaysi jarayonga mansubligi aniqlansa, termodinamikaning ikkinchi qonunidan foydalanib, jarayonning qaysi tomonga yo’nalishini oldindan aytish mumkin. Buni aniqlashdа termodinamik funksiyalar deb atalgan kattaliklar – Gelmgols funksiyasi, Gibbs funksiyasi, kimyoviy potensial qiymatlarining o’zgarishidan foydalaniladi. Bu funksiyalarning o’zgarishi kimyoviy muvozanatning qanday sharoitda qaror topishini ko’rsatadi, ya‘ni muvozanatning termodinamikaviy shartlarini aniqlab beradi. Shunga ko’ra, termodinamikaning ikkinchi qonuni asosan, yuqorida nomlari keltirilgan funksiyalarning turli jarayonlardagi o’zgarishini o’rganadi. Shunga ko’ra, termodinamikaviy jarayonlarning ba‘zi xillari bilan quyida tanishtirilib o’tiladi.
3 TERMODINAMIKAVIY JARAYONLAR
Termodinamikaviy jarayonlar bir necha sinfga bo’linadi: o’z – o’zicha boruvchi, o’z – o’zicha bormaydigan, muvozanat va nomuvozanat, termodinamikaviy qaytar va qaytmas jarayonlar va hokazo.
Qaytmas jarayonlar (fizikada) — muvozanat buzilganda sistemada oʻz-oʻzidan faqat bitta yoʻnalish boʻyicha sodir boʻladigan fizik jarayonlar. Diffuziya, issiqlik oʻtkazuvchanlik, gazning muayyan hajm boʻyicha kengayishi va boshqalar hodisalar Qaytmas jarayonlarga misol boʻladi. Hamma Qaytmas jarayonlar ketmaket muvozanatsiz holatlarning uzluksiz qatoridan iborat. Sistemalarda Qaytmas jarayonlar sodir boʻlgan boʻlsa, uni tashqi muhitda hech qanday oʻzgarish yuzaga keltirmasdan boshlangʻich holatiga qaytarish mumkin emas. Umuman, tabiatda sodir boʻladigan hamma real jarayonlar Qaytmas jarayonlardan iborat. Berk sistemalarda shunday Qaytmas jarayonlar sodir boʻlishi mumkinki, natijada sistema entropiyasi faqat ortib boradi.
Termodinamikaviy qaytar jarayonlar
Fizik – kimyoviy jarayonlar termodinamikasi faniga ideal gaz, ideal eritma tushunchalari kiritilgan. Termodinamikada ham ideal jarayon tushunchasi ishlatiladi. Bu termodinamikaviy qaytar jarayon (TQJ) deb ataladi.
Ideal holat tushunchasini qo’llash va ularning qonunyatlarini o’rganish amaliy va nazariy ahamiyatga egadir. Nazariy ahamiyati shundan iboratki, ideal holat real holat qonunlarini aniqlashga yordam beradi. Masalan, ideal gazlarning holat tenglamasi – Klapeyron – Mendeleev tenglamasi – PV = nRT asosida real Vaals tenglamasi keltirib chiqarilgan. Amaliy ahamiyati ba‘zan, ma‘lum sharoitda real holat ideal holatga yaqinlashadi (masalan, siyraklashgan gazlar), aniq hisoblash talab qilinmaganda esa real holatga ideal holatning oddiy qonunlarini qo’llash mumkin. Shunday qilib, «ideal» tushunchasining kiritilishi bir qancha afzalliklarga ega.
TQJ ideal bo’lib, haqiqatda u tabiatda uchramaydigan jarayon, lekin unga ma‘lum aniqlik bilan yondoshish mumkin. Agar jarayonni faqat to’g’ri tomonga emas, balki teskari tomonga ham olib borish mumkin bo’lsa va bu vaqtda faqat sistemagina emas, balki atrofdagi muhit ham o’zining oldingi holatiga qaytsa, bunday jarayonga termodinamikaviy qaytar jarayon deb ataladi, ya‘ni bu jarayondan so’ng undan dunyoda hech qanday nom – nishon kolmasligi shart.
Muvozanat holatdan, cheksiz kichik farq qilgan holatga – kvazistatik holat deyiladi. Kvazistatik holatda cheksiz kichik o’zgarish shu jarayonni to’g’ri va teskari tomonga borishiga olib kelishi mumkin. Jarayon termodinamikaviy qaytar bo’ladi.
SHunday qilib, jarayon termodinamikaviy qaytar bo’lishi uchun: a) jarayon bir yo’ldan borib, shu yo’ldan qaytishi; b) jarayonning hamma bosqichi qaytar bo’lishi; v) jarayonning hamma bosqichi muvozanat holatidan cheksiz kichik farq qilishi; g) qarama – qarshi kuchlarning farqi cheksiz kichik bo’lishi kerak.
O’lchab bo’ladigan tezlikda boradigan jarayon termodinamikaviy qaytmas bo’ladi.
Kimyoviy jarayonlarni termodinamikaviy qaytar ravishda olib borish usullari bilan quyidagi misolda tanishish mumkin.
H2 + J2 2HJ
Reaksiya muvozanatda turgan bo’lsin. Reaksiyani chapdan o’ngga olib borish uchun sistemaga H2, J2 (yoki bittasini) ni qo’shish yoki sistemadan HJ ni chetlatish kerak. O’ngdan chapga siljitish uchun esa bu tadbirning teskarisini qilish kerak. Jarayon termodinamik qaytar bo’lishi uchun qo’shiladigan yoki olinadigan moddalarning miqdori har xil muvozanat kontsentratsiyasidan (muvozanat holat qaror topgan paytdagi kontsentratsiyadan) cheksiz kam farq qilishi kerak.
|
| |