Термодинамика экинчи башталышы


Термодинамика экинчи башталышы. Анын эмпирикалык негизделишин Клаузиус төмөнкүчө формулировкалаган: аз ысытылган нерседен көп ысытылган нерсеге жылуулуктун өзүнөн өзү өтүүсү мүмкүн эмес. Томсон жана Планк формулировкасы: жылуулук резервуарын муздатуу менен гана механикалык жумушту жасай турган мезгилдүү иштетүүчү машинаны куруу мүмкүн эмес (экинчи түрдөгү түбөлүк кыймылдаткыч мүмкүн эместик принциби). Бул эки формулировканын жалпылыгы аз, бирок чындыгында алар эквиваленттүү. Томсон жана Планк постулаты б-ча, жылуулукту жумушка айландыруучу мезгилдүү иштөөчү машина, жумушчу зат (мис., суу буусу) ар кандай темп-радагы эки жылуулук резервуары ортосунда айланып жүрүүчү процессти жасаганда гана иштейт. Ал көп ысытылган резервуар (ысыткычтан) Q1-жылуулук санын алат да, өтө муздак резервуарга (муздаткычка) Q2 санын берет, Q1-Q2 айырмасы жумушка айланат. Ошондуктан айланма процесс (Карно цикли) пайдалуу аракет коэффициентин (ПАК) төмөнкү катыш менен аныктаса болот: (1) Клаузиус постулатынан Карно теоремасы келип чыгат: кайталанма цикл пайдалуу аракет коэффициенти жылуулук резервуарынын темп-раларына гана көзкаранды болуп, жумушчу нерсеге көзкаранды эмес. Томсон көрсөткөндөй, Карно теоремасы термодинамикалык же абсолюттук температураны аныктоодо колдонулушу мүмкүн: (2) Темп-ралык шкаланы алуу үчүн нормалдуу басым астында (1 атм), суунун эрүү жана кайноо темп-ралары ортосундагы кайталанма циклди карашат жана темп-ралык интервалды 100 бирдикке бөлүшөт: (3) өлчөөлөр Х=273,15оК берет. Ошентип темп-ралар абсолюттук шкаласы же Кельвин шкаласы түзүлгөн. Эгерде (2) теңдемеде жылуулукту белгилери менен жазса, анда Кельвин теңдемеси үчүн төмөнкү теңдеме туура келет: (4) Эгерде Р-V координатада ар кандай кайталанма циклди карасак, анда аны Карно чексиз кичине цикдери суммасы катары көрсөтүүгө болот. Ошондуктан төмөнкү катыш сакталышы керек: (5) Эгерде dS= (6) чоңдугун киргизсек, анда (5) теңдемеден dS - дифференциал, ал эми S-абал функциясы экендиги келип чыгат. Бул абал функциясын Клаузиус системанын энтропиясы деп атаган. Ошентип абс. температура dQ толук эмес дифференциалынын интегралдык бөлүмү болуп саналат. Бул ырастоо кайталанма процесстер үчүн термодинамика экинчи башталышынын математикалык формулировкасы болуп саналат. Аныктамадан энтропия турактуу мааниге чейин эсептелинишин мүмкүн экендиги келип чыгат.

2016-08-10 131 Башкалар Жыргалбекова С. 2016-08-10