§2. Жүмысты және жылуды жүйелер арасындагы энергия

алмасу әдістері ретінде карастыру. Берілген жылу мөлшері мен

жүмыстын эквиваленттігі.

Термодинамиканың бірінші бастамасын түжырымдап айтуға

кірісуден бүрын, энергияныц жүмыс өндіру аркылы жэне жылу

берілісі арқылы бір денеден екінші бір денелерге берілуін толыгырак

қарастыралық.

Жүмыс жөніндегі үғымды механика негіздері бөлімінде

қарастырған едік. Жылу мөлшерінің кандай да бір денеге берілуі

132

жөніндегі түсінікпен де талай рет пайдаландық. Сөйткенмен де жылу

берілісі жөніндегі бұл ұғымды толығырақ талдап көрейік.

Денелердің жылулык күйі жөніндегі алғашкы түсініктер

адамның кызган денеден алатын субъективтік түйсік-сезімдерінен

туган. Бүл түйсіктер толып жаткан фактілердің күрделі комплексімен

анықталады, ал бүл фактіпер езіміз қызу дәрежесін анықтап денеге

гана қатысты болмай, кабылдаушы органға да қатысты болады,

мұндай орган болып табылатын - көбінесе адамның қолының терісі.

Дененің жьшы немесе суық болып көрінуі оның температурасына гана

байпанысты болмай, жылу өткізгіштігіне де, колымыздың күйіне

де байланысты болады.

Денелердін жылулык күйін объективті күйде анықтау үшін

мынадай жағдай пайдаланылады: оқшауланган топ құрайтын

денелерде жьшулық өзгерістерден басқа ешбір өзгеріс болмай, олар

бір-біріне жеткілікті уақыт тиісіп түрғанда, ондай денелердің

температурасы бірдей болады. Температураларды өлшеу оеыган

негізделеді.

XVIII гасырдың бірінші жартысында кейбір галымдар

денелердің температурасының жогарылауына молекулалардың

қозгалысы себеп болады деген пікірде болды. Бұл пікірді

М.В.Ломоносов онан эрі дамытты. Оның пікірінше, жылулық

күбылыстар молекулалардың айналмалы («шыр айналу»)

қозгалысына байланысты болады. Ломоносов затгардың агрегаттық

күйлерінің бэріне бірдей тән козгалыс тек айналмалы қозгалыс деп

біліп, денелердің жылулык күйін тек қана айналмалы қозгалыспен

байланыстырды.

Жылудың молекула-кинетикалық теориясын растайтын негізгі

дәлел ретінде М.В.Ломоносов денелердің бір-бірімен үйкелу

нәтижесінде кызатындыгын атап көрсетті. Ол кезде көпшілік

қабылдаган, сол кезде үстем болган жылутегі теориясын сынау үшін

де М.В.Ломоносов осы фактіні пайдаланды.

Жылутегі теориясы XVIII гасырда шығып, кезінде кең өріс

алды. Бұл теория бойынша, жылу дегеніміз жаңадан пайда

болмайтын жэне жоғапмайтын ерекше бір зат - жылутегі болады.

Сондықтан, жылутегі тек ыстыгырақ денелерден суығырак денелерге

ауысып қана отырады: ыстық денеде жылутегі көбірек, суык денеде

азырақ болады. Өзара үйкеліскенде денелердің қызатындыгын

жылутегі теориясымен үйлестіруге болмағанмен, бүл теория XIX

ғасырдың ортасына дейін сақталып келді.

133

Жылутегі теориясы негізінде калориметриялық өлшеулер

методы дамыды жэне бір денеден екінші денге берілетін жылу

мөлшері 0 туралы ұгым тагайындалды.

Берілген жылу мөлшері жөнінде ұгым енгізу үшін, мысалы,

мынадай тәжірибені карастыруга болады. Дәлме-дәл бірдей екі

ыдысқа температурасы Т0 бірдей судан бірдей мөлшерде кұйылып

алынады. Содан кейін массасы ш бірдей, бірақ құрамы әр түрлі,

мысапы, біреуі темір, екіншісі қоргасын екі дене алынады да, бұлар

бірдей Т температурага дейін қыздырылады, бірақ Т температура Т0

температурадан жогары болуга тиіс. Енді бұл денелердің біреуін

жаңагы су құйылган ыдыстардың біреуіне, екіншісін екінші ыдысқа

салсак және эрбір дене мен судың температурасы теңелгенге дейін

күте түрсак, онда темір салынган ыдыстагы су, қоргасын салынган

суга қараганда, көбірек қызгандыгын кереміз. Мүны мына магынада

түсінуімізге болады: қоргасынга караганда темірдің суга берген жылу

мөлшері ДО көбірек болган. Қүрамы бірдей, бірақ массалары эр түрлі

денелермен тэжірибелер жасап көргенде, дененің массасы негұрлым

көп болса жэне эуелде негұрлым жогарырақ температурага дейін

кыздырылса, оның суға беретін жылуы да солғұрлым көп

болатындыгын тагайындауга болады.

Осындай тәжірибелерге сүйене отырып, денеге берілген немесе

онан алынган жылу мөлшері ДО дененін температурасының өзгерісі

ДТ-ге жэне оның массасы т -г е пропорционал болады деп алынган:

Д@ - ст \Т . (1 4 )

Мұндагы с шамасы меншікті жылу сыйымдылык деп аталган.