Тема: Абалдын тендемеси 1.Термодинамикалык система; 2.Термодинамикалык параметрлер; 3.Идеалдык газ абалынын тендемеси. - презентация

1 Тема: Абалдын тендемеси 1. Термодинамикалык система; 2. Термодинамикалык параметрлер; 3. Идеалдык газ балынын тендемеси.

2 1. Термодинамикалык система. Жаратылыштагы аркан дай кубулуштарга, бери –бери меня байланныштуу болгон, труду коптогон телолор катыша. Ар бир кубулуштарды термодинамика лык жактан уйронуудо, изилдоо объектиси катары телолордун группа сын, бир талону же анны кэ бир болукторун болуп карайт. Изилденип жаткан объект термодинамика лык система, ал эми сыртында калган баардык нерсе айлана чойро деп атлант. Демек термодинамика лык система деп бери-бери жана айлана чойро меня механика лык жана жылуулук ракеттенишуудо болгон телелор атлант.

3 Эгерде термодинамика лык система айлана чойро меня ракеттенишпесе, панд мындай система изоляциаланган же туюк система деп атлант. Озунун баардык болукторундо биржей физикалык касиетке жана болуко э болгон система, физикалык бир тексту система деп атлант. Ичинде болунуу болбогон бир тексту термодинамика лык система гомогендик система деп атлант(м.: муз,су жана бу). Бири-беринен болунуп курган, труду Бири-беринен болунуп курган, труду

4 физикалык касиетке э болгон, бир канча макроскопикалык болуктон курган термодинамика лык система гетрогендик система деп атлант (м.: муз жана су, су жана бу). 2. Термодинамикалык параметрлер Биз физиканны механика болумундо талонун сырткы балын муноздогон чондуктар меня тааннышканбыз: ылдамдык, ылдамдануу, куч ж.б. мындан сырткары талонун очки балын муноздогон босын, температура сыяктуу параметрлер да бар.

5 Байыркы гректер, ошондой эле XVII- XIX-к.к. Европалыктар (Ломоносов, Джоуль, Клаузиус, Максвелл) аландын, заттардын структурасынын атомдорунун жана молекуласынын бирлик кыймылын анныкташаарын айтышкан. Мына ошентип заттардын очки муноздомосу механикадагыдай эле кыймылды уйротууго, бирок атомдор жана молекулалан учун каралат. Булардын озгочолугу болуп санныын ото коптугу эссептелет. Ар бир системанны касиети термодинамика лык параметр деп аталган, бир канча чондуктар меня

6 муноздолот. Термодинамикалык параметр болуп: босын (P), температура (Т), салыштырма колом (), очки энергия (u), энтальпия (i), энтропия (s) ж.б. эссептелет. эгерде култук тела (гравитациялык, электромгниттик ж.б.) ракет этпесе панд бир тексту талонун балын негизги уч параметр (P,T,) меня анныктоого болот. Басын. Айталы бизге жабык ийдишке камалган газ берилсин, анны МКТнын негизги жоболоруна таянуу меня талдайлы: белгилуу болгондой газ атомдордон тура, алан тынымсыз

7 кыймылда болушат; ийдиштин ичиндеги атомдор ото коп ошондуктан алан тынымсыз бери-бери меня урунушуп турушат, демок аландын кыймылы толук баш аламан болот;ийдиштеги газдын атомдору анны беттерине келип да урунушат, ушунун негизинде газдын босыны тузулот. Ийдиштин ар бир участогуна келип урунушкан атомдордун отроче санны биржей болгондуктан, газ озу камалган ийдиштин баардык бетине биржей босын жасайт. Демек босын бирлик битке ракет эткин куч болуп эссептелет.

8 Молекулалык-кинетикалык теориянын негизинде газдын босыны томандогу катыштын негизинде анныкталат. Мында n-бирлик колом ичиндеги молекулаландын санны; m- молекулаландын массы; - молекулаландын алга умтулуу кыймылынын отроче квадраттык ылдамдыгы. Температура(Т)– телолордун молекулаланныын алга умтулуу

9 кыймылынын отроче кинетикалык энергиясынын чечни болуп эссептелет. Башкача айткпанд, температура молекулаландын кыймылынын отроче интенсивтуулугун муноздойт жана молекулаландын кыймылынын отроче ылдамдыгы канчалык чон болсо, талонун температурасы ошончо жогору болот. Эгерде молекулаланныын кыймылынын отроче кинетикалык энергия лары ар труду болгон ики талону бериктирсе, панд молекулаланныын отроче кинетикалык энергиясы (температурасы) жогору

10 болгон тело дон молекулаланныын отроче кинетикалык энергиясы (температурасы) томан болгон теплого энергия берилле баштайт жана бул процесс кочан ики талонун молекулаланныын отроче кинетикалык энергиясы барабанланганга чейни журот б.а. ики талонун температурасы барабан болгонго чейни. Телолордун мындай балы жылуулук тен салмактуулук деп атлант. Температуралык шкаланны эмприкалык жана абсолют тук турлорун айырмалашат.

11 Суунун 0 0 С тону температура сына н С кайноо температура сына салыштырмалуу алынган температура лык шкала эмприкалык деп атлант. Температуранны салыштырмалуу эмес абсолют тук маанисин анныктоо максатында, газдын температурасынын анны босынынан болгон коз карандылыгын б.а. температуранны жогорулашы меня босындын осушун пайдаланган жана анны негизинде температура лык шкала тузгон. Теориялык изилдоолор томандогудой бир фактынын орун алышын коргозгон:

12 идеал дк газдын температурасы - 273,16 0 С болгон учурда анны босыны налог барабан болушу керек. Температуранны ушел маанисин абсолют тук нольь температура деп атоо кобыл алынган. Демек абсолют тук нольь температура- 273,16 0 Сге барабан. Мына ушунун негизинде абсолют тук шкала тузгон жана анны Кельвиндин шкаласы деп ятаган. Телонун молекулаланныын кыймылынын отроче кинетикалык энергиясы меня абсолют тук температуранны ортосундагы байланныш томандогуго барабан.

13

14 мында k=1, Дж/К-Больцмандын трактулугу; Т-абсолют тук температура. Эмпирикалык жана абсолют тук температура лык шкалаландын ортосундагы байланныш томандогуго барабан: Т=273,16+t (2.3) Салыштырма колом ()-бирлик колом ичиндеги заттын массы

15 Салыштырма коломбо тескери болгон чондук тыгыздык деп атлант Бирдей балдарга э болгон системанны муноздоочу чондуктарды салыштыруу учун «нормалдык физикалык шарт» деп аталган тушунук киргизии лет: Р=1, Па=1 атм=760 мм.сын.мам.; Т=273, 16 К; =22,4 м 3 /моль. Эгерде баардык термодинамика лык параметрлер убакыт

16 боюнча тракту жана системанны баардык чекиттеринде биржей болушса панд системанны мындай балы тен салмактуу деп атлант. Эгерде системанны труду чекиттеринин ортосунда температуранны, босындын ж.б. параметрлеринин айырмасы болсо панд системанны мындай балы тен салмаксыз деп атлант. 3. Идеалдык газ балынын тендемеси.

17 Тен салмактуу термодинамика лык система учун, негизги термодинамика лык параметрлерди байланныштырган абалдын тендемесин калуга болот. Молекулаландын (заттардын) системасы аландын отроче кинетикалык жана отроче потенциалдык энергия ларынын ортосундагы байланнышы меня анныкталган ар труду агергаттык балда болушу мункун: газдарда Е к >>Е n, суюктуктарда Е кЕ n жана кату телолордо Е к >Е n, суюктуктарда Е кЕ n жана кату телолордо Е к <<Е n болот. Бул байланныштар молекулаландын ортосундагы отроче аралыкты анныктайт:

18 ал канчалык кичи небо со, ракетенишуу ошончо чон болот. Сезилэрлик потенциалдык энергиянын ракетенишуусу, молекулаландын системасынын касиетин окуп уйронууну татаалдаштырат. Заттардын жогоруда саланган балдарынын чинен, болукчолор системасын уйронуудо газдарды пайдалануу анны молекулаланныын (атомдорунун) ортосундагы аралыктардын, олчомдоруно салыштырмалуу коп эссе чон болгондуктан, оной кысылып форма сын да, коломну да сактабагандыктан бир

19 канча женил болуп эссептелет. Ушул эле учурда газдарды уйронуу чон практика лык мааниге да э м.: газ алмашуу жердин баардык биосферасынын балын анныктайт. Ар кпандй газдардын молекулаланныын оз ара ракеттенишуулору жана белгилуу бир массажа э болушу аландын касиеттерин уйронууну бир кыйла татаалдаштырат. Ошондуктан газдарды шартуу тур до идеал дк деп каро кобыл алынган. Идеалдык газ жаратылышта кездешпейт, бирок термодинамика да жылуулук эссептоолорду жасоо учун

20 керек болгон бир кыйла женил тендемелерди калуга мункунчулук тузот. Демек жогорудан белгилуу болгондой газдын молекулаланныын олчомдору иске алынбаса жана алан оз ара ракеттенишпесе идеал дк газ деп атлант. Тажырыбалан коргозгондой женской система болуп эссептелген суюктуктун жана газдын босыны, температурасы жана салыштырма голому томандокудой турго э болгон термодинамика лык абалдын тендемеси меня байланнышкан f(P,T,)=0

21 же бул тендемени томандокудой тур до да жазууга болот. P=f 1 (,T); T=f 2 (P,), =f 3 (P,T) Бул тендемелерден корунуп тургпандй системанны балын анныктаган негизги уч параметрдин эко коз карандысыз болот. Идеалдык газ балынын тендемеси. (2.1) жана (2.2)-тендемелердин негизинде томандогуну калуга болот P=nkT (2.6) N молекула дан курган 1 кг газды карайлы, панд

22 мында n=N/, ал эми Nk тракту чондугун R тамгасы меня белгилеп газ трактулугу деп атасак панд же же Бул тендеме Клапейрондун тендемеси деп атлант жана бул тендемени томандогудой тур до жазып абалдын тендемесин алабыз PV=mRT (1.7)

23 Бир моль газ учун Менделеев- Клаперондун тендемеси томандогуго барабан мында =m/-заттын санны; R=8,31Дж/(мольК)-универсиалдык газ трактулугу. Универсиалдык газ трактулугу томандогудой физикалык мааниге э: аркан дай газдын бир молчун бир кельвинге которгондо ал газ 8,31 Дж шум ушат карат.

24 Менделеев-Клапейрондун тендемесинен, пандн коз карандысыз алынган бир канча закондорду калуга болот. 1.(2.6) же (2.8)-тендемелерден стенкага газ жасаган босындын багыты коргозулбойт. Ал эми газдын босыны баардык багыт боюнча биржей. Бул молекулаландын кыймылынын баардык багытынын ыктымалдуулугу барабан болорун тушундургон Паскалдын закону. 2.(2.6)-тендемеден N=PV/kTны калуга болот. Бул формулада газдын туран муноздогон бир да чондук жек.

25 ошондой эле абалдын биржей параметрлеринде, аркан дай газдын молекуласынын санны биржей (Авогадро закону) б.а. газдын бир молчунда биржей эле молекулаландын санны болот (N А ), панд биржей босында жана температура да аркан дай газдын бир молу биржей эле коломду элейт. 3. Практикада кобунчо таза газ эмес, аландын аралашмасы кездешет. М.: аба кычкылтектен, азотной, комар кычкыл газынан ж.б. тура. Эгерде аркан дай газдардын аралашуусунда эч кпандй химиялык реакция журбосо панд мындай

26 аралашма идеал дк газ аралашмасы деп атлант. мында P-газ аралашмасынын босыны; P 1,P 2,P n -газ аралашмасына кирген ар бир газдын улуштук босыны. Газ аралашмасынын жалпы босыны, ал аралашмага кирген ар бир газдын улуштук босындарынын сумма сына барабан (Дальтондун закону) 4. Абалдын параметрлеринин бироосунун эле озгоруусу, системанны жанны балына алып скелет. Системанны бир балдан кийинки

27 абалга отуусу процесс деп атлант. Процесстин журушундо абалдын параметрлеринин бироо тракту болот. Мындай болгон процесстери изопроцесстер деп атайт. Абалдын параметрлери учоо болгондуктан уч изопроцесс бар: изобаралык, изотермикалык, изохоралык. Бул закондор абалдын баштапкы жана акыркы параметрлерин байланныштырат.