31. Термодинамиканың бірінші заңы және оны изопроцестерге қолдану

Энергия сақталу заңы – табиғатта энергия өз бетімен пайда болмайды және ізсіз жоғалмайды: энергия мөлшері тұрақты. Энергия тек қана бір түрінен басқа түріне ауысады.

Термодинамиканың бірінші заңы – жылу процестеріне қолданылған энергияның сақталу және түрленуі туралы заң.

1а) Дененің ішкі энергиясы жылу алмасу және жұмыс жасау арқылы өзгереді.

1ә) Денеге берілген жылу мөлшері есебінен ішкі энергиясы өзгереді және сыртқы күштерге қарсы жұмыс жасалады.

Термодинамиканың І – заңын изопроцестерге қолдану

Изохоралық процесс.
Изобарлық процесс.
Изотермиялық процесс.

Майер теңдеу:

Адиабата (Пуассон) көрсеткіші:

Жалпы жағдайда , i – молекулалардың еркіндік дәрежесі

Адиабаталық процесс

Адиабата (Пуассон) теңдеуі:

32. Жылу қозғалтқыштардың жұмыс істеу принципі және олардың пәк – і. Карно идеал циклі

Жылу қозғалтқыш (машина) – отынның жылу энергиясын механикалық энергияға түрлендіретін құрылғы. Қыздырғышта отын жанғанда оның ішкі энергия энергиясы Q₁ жылуға айналып жұмыс денесіне беріледі. Оның көлемі ұлғайып механикалық А жұмыс жасалады. Машина үзіліссіз жұмыс жасау үшін суытқышқа Q₂ жылу беріп денені суытады.

Жылу қозғалтқыштың пайдалы әсер коэффициенті (ПӘК):

С. Карно (1824 ж) ПӘК максималды болу үшін циклдік процесте екі изотермиялық және екі адиабаталық процестерді қолдану керек екендігін дәлелдеді.

Карно идеал циклі 1→2 изотермиялық ұлғаю Т₁ температурада өтеді

2→3 адиабаталық процесс денені Т₁ – ден Т₂ – ге суыту

3→4 изотермиялық сығылу Т₂ – температурада өтеді

4→1 адиабаталық сығылу денені Т₂ – ден Т₁ – ге жылыту

Карно (идеал машинаның) ПӘК:

Кез – келген жылу машинасы үшін

33. Булану және конденсация. Қанықкан бу. Ауаның ылғалдылығы

Бу туындау – заттың сұйық күйден газ күйге ауысуы.

Булану – кез – келген температурада сұйықтық бетінен бу туындауы. Бұл жағдайда су бетінен ұшкан молекулалардың кинетикалық энергиясы сұйықтағы молекулалардың энергиясынан артық болады, сондықтан булану процесінде жылу жұтылады.

Конденсация – будың сұйыққа айналуы, булануға кері процесс.

Егер булану жылдамдығы конденсация жылдамдығына тең болса динамикалық тепе-теңдік орнығады. Өз сұйығымен динамикалық тепе- теңдікте болған буды қаныққан бу деп атайды.

Қаныққан будың қысымы температурадан тәуелді – ол температура көтерілгенде тез өседі

Ауаның абсолют ылғалдылығы f – ауадағы су буының тығыздығы арқылы бағаланады:

Ауаның салыстырмалы ылғалдылығы φ – бу тығыздығының (қысымының) осы температурадағы қаныққан су буының тығыздығына (қысымына) қатынасы. Көбінесі , және оны проценттік өлшеммен көрсетеді:

Шық нүктесі – оған дейін ауаны қанықтырмаған су буының қаныққан буға айналатын температура.

Қайнау – сұйықтың түгел көлемінде бу көпіршіктері туындауымен өтетін қарқынды бу туындау процессі.

Қайнау температурасында массасы m бу туындау үшін қажетті жылу мөлшері , мұнда r – меншікті булану жылуы, [r] – Дж/кг. Сыртқы қысым өскенде қайнау температурасы жоғарылайды.