40. Идеал газдың жылусыйымдылығы. Энергияның еркіндік дәрежелері бойынша біркелкі таралуы.

Массасы кез-келген мәңді дененің температурасын 1 К-ге арттыруға қажет жылу мөлшерін жылу сыйымдылық деп атайды. Біртекті денелердің жылулық қасиетін меншікті және мольдік жылу сыйымдылықтармен сипаттайды.

Меншікті жылу сыйымдылық – 1 кг затты 1 К-ге қыздыруға қажетті жылу мөлшерімен анықталатын шама.

[c] =1Дж/(кг×К), [C] =1Дж/(моль×К).

Механикалық жүйенің i еркіндік дәрежелерінің саны деп оның кеңістіктегі орны мен конфигурациясын анықтайтын тәуелсіз координаталардың санын айтады. Бір атомды молекула үшін i  3 , екі атомды молекула үшін i  5 , (3-ілгерілемелі, 2-айналмалы), үш атомды молекула үшін i  6 (3- ілгерілемелі, 3— айналмалы) Больцманның энергияның еркіндік дәрежелер бойынша тең таралу заңы: егер термодинамикалық жүйе T температурада жылулық тепе – теңдікте тұратын болса, онда ілгерілемелі және айналмалы еркіндік дәрежелерінің әрқайсысына орташа алғанда бірдей кинетикалық энергия келеді,

Сонымен, молекулалардың орташа кинетикалық энергиясы мынаған тең болу керек

бұл жерде і жалпы жағдайда ілгерілемелі, айналмалы және екі еселенген тербелмелі еркіндік дәрежелер сандарының қосындысы : i  ii  iайн  2.

41. Жылу двигательдері. Пайдалы әсер коэффициенті.

Жылулық қозғалтқыш – жылу энергиясын механикалық жұмысқа түрлендіретін қозғалтқыш. Ж. қ. табиғи энергет. қорларды хим. немесе ядр. отын түрінде пайдаланады. Ж. қ. піспекті (поршеньді) қозғалтқыштар (іштен жану қозғалтқыштарының көпшілігі, бу машиналары), піспекті сығымдауыштар (компрессорлар мен сорғылар), роторлы қозғалтқыштар (мыс., Ванкель қозғалтқышы) және реактивті қозғалтқыштар болып бөлінеді. Осы түрлердің құрамасы түріндегі қозғалтқыштар да болуы мүмкін (мыс., турбореактивті қозғалтқыштар). Жұмыстық денені қыздыру үшін жылу беру тәсілі бойынша Ж. қ. іштен жану қозғалтқыштары және сырттан жану қозғалтқыштары (мыс., Стерлинг қозғалтқышы) болып ажыратылады. Ж. қ-тардың тиімді п. ә. коэфф. (оның білігінің шығысындағы мех. энергияның қозғалтқышқа келіп түскен жылу энергиясына қатынасы) 0,1 – 0,6 шамасында болады. 

Пайдалы әсер коэффициенті (ПӘК) – жүйенің (механизмнің) энергияны түрлендіру немесе басқа денеге беру тиімділігін сипаттайтын шама. Ол көбінесе грек әрпі η -мен (этта) белгіленіп, мына өрнек арқылы анықталады: η =Wпайд./Wтол, мұндағы Wпайд., Wтол. жүйенің жұмыс істеуі кезінде жұмсаған пайдалы және толық энергиялары. Орнықты режимде жұмыс істейтін механизмдерде сырттан келтірілген энергияның (Wтол.) бір бөлігі (Wпайд.) пайдалы кедергілерді (металл кесу, жүк көтеру, затты бөлшектеу, т.б.) жеңуге, ал қалған бөлігі (Wшығ.) зиянды кедергілерді (үйкеліс, денені қыздыру, гистерезис тұзағы, құйынды токтар) жеңуге жұмсалады. Бұл жағдайда η =Wпайд./Wтол.

42. Термодинамиканың екінші бастамасы. Карно циклі. Карно теоремасы.

Термодинамиканың екінші бастамасы) — статистикалық нысандардың (мысалы, атом, молекулалардың) үлкен санынан тұратын жүйелердің өз бетінше ықтималдығы аздау күйден ықтималдығы молырақ күйге ауысу процесін сипаттайтын табиғаттың түбегейлі заңы

Карно циклы екі изотермиядан 1-2 және 3-4 және екі адиабаттан 2-3 және 4-1 тұрады.

1-2 жолының жылуберуші тұрақты температураға T1, мөлшерлі жылулық (q₁) жеткізіледі, 3-4 жолымен (q₂) жылулық T2 тұрақты температурасымен жылу алмастырушыға алып кетіледі.

Карно теоремалары:

1. Суытқыш пен қыздырғыштың берілген температурасында жұмыс істейтін жылулық машинаның ПӘК-і суытқышпен қыздырғыштың сол температурасындағы қайтымды Карно циклы бойынша жұмыс істейтін машинаның ПӘК-нен жоғары бола алмайды.

2. Карно циклының ПӘК-і жұмыстық дененің тегіне тәуелсіз.