Термодинамика жайлы

І Кіріспе
Термодинамикадағы негізгі ұғымдар.
ІІ Негізгі бөлім
1.Күй параметрлері.
2. Идеал газдар.
3. Термодинамиканың бірінші заңы.
4.Термодинамика заңдары мен химиялық
процестер
ІІІ Қорытынды
Термодинамикада зерттелетін объектіні жүйе деп атайды. Жүйе дегеніміз кеңістіктің бөліп алынған бір бөлігі. Бұл бөлік бір немесе бірнеше бөліктен тұрады.Жүйе айналадағы ортадан ойша немесе шын мәнінде алынған шектермен шектеліп бөлінеді. Жүйені құрайтын денелер қзара бір-бірімен және басқа денелермен энергия не зат алмасу арқылы әрекеттесуі мүмкін. Осындай жағдайда бұлар термодинамикалық жүйе болып саналады. Термодинамикақ жүйе айналадағы ортамен әрекеттескенд, олардың арасында жылу алмасуы байқалып, жұмыс өндіріледі.
Термодинамикада макроскопиялық денелер (жүйелер) қарастырылады. Олар саны көп, ең кемінде 10²º-10² бөлшектен (атомдар, молекулалар) тұрады. Жүйедегі микробөлшектердің қасиеттерін мысалы, құрылысын ескермей, тіпті оларды білмей де, макроскопиялық денелердің көп қасиеттерін білуге болады. Ол үшін термодинамиканың әдістері қолданылады.
Денелерді құратын микробөлшектер жылу әсерінен ылғи да қозғалыста болады. Жүйедегі бөлшектердің жылу қозғалыс мөлшерін температура арқылы өлшенеді. Бұл жағдай термодинамиканың маңызды және негізгі тұжырымы болып, аксиома түрінде беріледі. Жылу тепе-теңдігінде барлық термодинамикалық денелерде температура бірдей болады. Мұны кейде термодинамиканың нольдік заңы деп атайды. Барлық денелер температуралы екені және оны өлшеуге болатындығын күнделікті тәжірибеден көреміз.
1."Физикалық химияның" қысқаша курсы
Ә. Қоқанбаев.
Алматы"Білім"1996 ж

2•"Физикалық химия"
Х.Қ.Оспанов,
Д.Х.Қамысбаев,
Е.Х.Абланова,
Г.Х.Шәбікова.
Өскемен, ШҚМУ Баспасы 1997 ж.
        
        Термодинамикадағы негізгі ұғымдар 
Термодинамикада зерттелетін объектіні жүйе деп атайды. Жүйе дегеніміз кеңістіктің ... ... бір ... Бұл ... бір ... бірнеше бөліктен тұрады.Жүйе айналадағы ортадан ойша немесе шын мәнінде алынған шектермен ... ... ... ... денелер қзара бір-бірімен және басқа денелермен энергия не зат алмасу ... ... ... ... ... ... ... жүйе болып саналады. Термодинамикақ жүйе айналадағы ортамен әрекеттескенд, олардың арасында жылу алмасуы байқалып, жұмыс өндіріледі.
Термодинамикада макроскопиялық ... ... ... Олар саны көп, ең ... ... ... (атомдар, молекулалар) тұрады. Жүйедегі микробөлшектердің қасиеттерін мысалы, ... ... ... ... ... де, ... ... көп қасиеттерін білуге болады. Ол үшін термодинамиканың әдістері қолданылады.
Денелерді құратын микробөлшектер жылу ... ылғи да ... ... ... бөлшектердің жылу қозғалыс мөлшерін температура арқылы өлшенеді. Бұл жағдай термодинамиканың маңызды және негізгі тұжырымы ... ... ... ... Жылу ... барлық термодинамикалық денелерде температура бірдей болады. Мұны кейде термодинамиканың нольдік заңы деп атайды. Барлық денелер ... ... және оны ... болатындығын күнделікті тәжірибеден көреміз.
Молекулалар қозғалысы еш уақытта жойылмайды. Бұл материалистік көзқарас болып табылады. Демек температура денелердің, жүйенің маңызды ... ... ... ... ... ... денелердің қасиеттерін зерттейтін ғылым екенін көреміз.Сонымен қатар термодинамика жүйеде өтетін процестерді қарастырады.Классикалық термодинамика жеке ... мен ... ... ... қарастырмайтындықтан оны феноменологиялық ғылым деуге болады(феномен-құбылыс). Термодинамика жүйенің макроқасиеттерін (температура, қысым, көлем, т.б.),макропроцестерді зерттейді, ... ... ... ... ашпайды, олардың микро бөлшектер қасиеттерінің өзгерісіне байланысты екенін мүлде қарастырмайды.Мұны, әрине, термодинамиканың кемшілігі ... ... әдіс ... және ... көп ... қолданылады. Мысалы, бұл әдіс жылу қозғалтқыштың
п.ә.к. анықтауда, химиялық реакциялардың жүру міндеттерін ... ... жүйе ... ... жылу, не басқа энергия, зат алмасу арқылы әрекеттеспесе, ондай жүйені ... жүйе деп ... ... тән ... соған байланысты күйімен сипатталады. Егер жүйенің күйі өзгермей ... ... ... ... ... ... ... табылады. Мұндай жағдайда жүйенің барлық бөлшектерінде температура, зат концентрациясы және қысымы бірдей болады. Сыртқы жағдай өзгермей жүйе ... ... ... ... ... термодинамикалық тепе-теңдікте болуын мынадай қарапайым мысалмен көрсетуге болады. Беті жабық ыдыстағы 100ºС дейін қыздырылған суды ... ... су ... ... емес, себебі бөлменің температурасы 20ºС болуына байланысты су суый ... ... ... ... ... процестер, мысалы, жылу алмасу, конвекция, сәуле шыңару процестері болуы мүмкін. Белгілі бір ... ... ... ... қабатарының температурасы айналадағы ортамен бірдей болады. Суда процестер тоқтап, термодинамикалық тепе-теңдік орнайды.
Жүйе ... және ... ... ... ... ... ... шектеліп бөлініп тұратын қасиеттері бірдей емес бірнеше бөліктерден тұрады. Әрбір бөлік фаза деп аталады. Гомогенді жүйе бір ... ... ... ... ... ... ... қанықпаған ерітіндісін келтірсек, гетерогендінің мысалы ретінде тұздың аса қаныққан ерітіндісін алуға болады. Демек бұл жүйе екі фазадан ... ... мен ... ... ...
Жүйе айналадағы ортамен энергия және зат алмасу арқылы әрекеттесетін болса, оны ашық, ал тек энергия алмасу арқылы әрекеттесетіндерін жабық ... ... ... ... ... ... ... және ... ... ... параметрлер дейміз. Мысалы газ күйін анықтайтын параметрлер қысым (Р), көлем(V) және ... ... ... үшін ... мысалды қарастырайық. Бір-бірімен қысқышпен бөлінген ауасы бар екі резинадан жасалған шарды алайық. Үлкен шардағы қысым кіші шардағы қысымнан артық(Рı-Р2). Қысқышты алып ... ауа ... ... кіші ... ... , екі ... ... теңеседі(Р1=Р2), ал екі шардағы ауаның көлемдері қосылады. Тағы бір мысал. ... әр ... екі ... суды ... ... ... теңеліп, массалары қосылады. Бұл екі
мысалдан жүйенің екі түрлі ... ... ... ... ... кейбір қасиеттері(Р,Т) теңесетін болса, кейбіреулері (V,m) қосылады, яғыни қасиеттерін екі топқа ... ... ... Теңесетін қаситтерді (Р,Т,Е-кернеу,μ-химиялық потенциал, т.б.)-интенсивтік параметрлер немесе потенциалдар деп, ал қосылатын қасиеттерді ... ... С- жылу ... ... т.б.) ... ... немесе координаталар деп атайды.
Жүйе тепе-теңдік қалыпқа келгенде оның күй параметрлері белгілі бір мәнге ие болады. ... ... ... термодинамикалық күй параметрлері болып табылады. Бұлар жүйенің макроскопиялық қасиеттері.
Күй параметрлері арқылы ... ... ... ... ... ... параметрлер арқылы сипатталатыны кейінгі тақырыптарда беріледі.
Макрожүйені молекулалық кинетикалық теория тұрғысынан да қарастыруға ... ... бұл ... жүйедегі барлық молекулалардың кеңістіктегі координаталары мен қозғалыс жылдамдықтарын білу қажет. Осы әдіспен жүйе күйін статистикалық термодинамика зерттейді. Ал ... ... ... ... ол ... ... т.б. макропараметрлерді қолданады. Макропараметрлер арқылы күрделі жүйенің орташа күйі сипатталады.
Күй параметрлері жүйенің күйі мен қатар ондағы өтетін ... де ... ... деп күй ... ... ... Әрбір күйгк параметрлердін белгілі бір мәндері сәйкес болатындықтан, кез келген емес, тек ... ... ... тепе-теңдікті бұзбай өтетін процесті қарастырамыз.
Идеал газдар
Идеал газды қарапайым термодинамикалық жүйе деп ... ... ... ... ... әрекеттеспейді. Идеал газдың күйін сипаттау үшін үш ... ... ... ... ... үшінші параметр күй теңдеуі бойынша анықталады.
Көптеген газдардың қасиеттері белгілі жағдайларда идеал газға жақын болады.Осы газдарды сипаттайтын ... ... ... ... жүзінде табылған. Олар идеал газдардың заңдары болып саналады.
Бойль- Мариотт заңы. 1662 ж ... ... ... ... ... мен ... ... тұрақты шамаға тең болатындығын тапты :
РV=const немесе P1/P2=V2/V1 (1)
Осыдан 10 жыл ... ... бұл ... ... ... ашқан (1676 ж). Газдың тығыздығы оның көлеміне кері пропорционал, сондықтан жоғарыдағы заңды былай деп ... ... ... ... ... ... ... олардың қысымына пропорционал:
р 1/р2=P1/P2 (2) ... және ... ... 1802 ж ... және ... тағы бір ... ... ашты: тұрақты қысымда газдың көлемі температураға тәуелді өзгереді:
V=Vο(1+ άT) (3) ... α- ... ... шама ... тәжірибе жүзінде тапты.Газдың температурасы бір градусқа жоғарылағанда көлемі бастапқы көлемнің 1/273 бөлігіне ұлғаяды.
Олай болса газдың соңғы көлемі ... ... ... температураны -273°С дейін төмендетсек, газ көлемі нольге тең, температураны одан әрі ... ... ... ... ... (лорд Кельвин) бұл температураны (-273ºС) абсолютті ноль деп атауды ... Осы ... ... ... ... ... Кельвин шкаласы деп айтады. Сонда температураны Кельвин шкаласына ауыстыру үшін: ... ... ... сан ... жаңа өлшемге байланысты.(3)-теңдеу мен (4)-теңдеуді салыстырсақ: ... ... V1/ V2=T1/T2 (5) ... қарастырылған екі заңнан мынадай теңдеу шығады:
PV/(273+t)=PoTo/273; 273+t=T ... ... екі ... да ... үш параметрдің (P,V,T) өзара байланысын береді. Оны XĪX ... ... ... ... ... ... ... арқылы 1874 ж орыстың ұлы ғалымы Д.И.Менделеев Авогадро заңын қолданды. Авогадро заңы бойынша ... ... ... ... бірдей көлемдерінде молекула саны бірдейболады. Сонда идеал ... 1 моль үшін PV/T=R, ал n моль үшін PV/T=nR ... PV=nRT. ... ... ... ... Клапейрон-Менделеев Теңдеуі идеал газдардың күй теңдеуі болып саналады.
Термодинамиканың бірінші заңы
Термодинамиканың бірінші заңы табиғаттың жалпы заңдарының бірі ... ... ... бір ... Оны былай тұжырымдайды: энергияның түрлері бір-біріне эквивалентті және бірдей қатынаста (мөлшерде) ауысады.
Бұл изоляцияланған жүйеде энергияның жалпы қоры ... ... ... сақталу заңы табиғаттың объективтік заңдарының бірі ретінде қозғалыстың мәңгілік екенін көрсетеді, өйтені Ф.Энгельстің анықтамасы ... ... ... бір түрінен екінші түріне айналуы болып табылады. Қозғалыстың материядан ... ... ... ... –материяның бар болуының бір түрі, материяның мәңгілік екендігін дәлелдейді.
Термодинамиканың бірінші заңы жұмыс, жылу және жүйенің ішкі энергиясының өзгеруінің ... ... ... Кез келген процесте жүйенің ішкі энергиясының өзгеруі ∆U=U2-U1 жүйеге берілген жылу Q мен жүйе жасаған жұмыстың A айырымы тең ... ... ... ... бастапқы және соңғы күйлері бірдей болса, процестің жүру жолдарына байланыссыз ∆U-дың мәні де бірдей болады. Бұл ... ... ішкі ... күйдің функциясы екенін көрсетеді.
Алайда жылу мен жұмыс мұндай қасиет көрсете алмайды, өйткені олар процестің жүру ... ... ... және олар күйдің функциясы емес. Сондықтан өзгерістеріөте аз процесс үшін теңдеуді (7) былайша жазамыз:
dU=Q-A ... тек ішкі ... өте аз ... ғана ... ... Осы ... - (7) және (8) термодинамиканың бірінші заңының математикалық өрнектері ... ... ... ХІХ ... орта шенінде Д.Джоуль мен Р.Майер бір-біріне қаттыссыз анықтағанын, кейінірек Г.Гельмгольц механикалық жұмыс орнына жұмыстың ... ... ... ... ... заңының көп тұжырымдарының бірі –бірінші текті мәңгілік ... ... ... ... двигатель –энергия жұмсамай жұмыс істейтін двигатель.
Термодинамика заңдары және химиялық ... ... ... ... жатама және олар термодинамиканың бірінші және екінші заңдарын қолдауға бола ма? Бұл сұраққа жауап беру үшін төмендегі тәжірибені жүргізейік. Бір моль ... мен екі моль ... ... ... ... ... ... Қопарылыстың нәтижесінде бөлінген жылу сыртқы ортаға бөліну арқылы ыдыстың және ортаның ... ... ... ... тұрақты көлемде (V=const) жылу алмасу процесі өтеді, бұл тікелей термодинамикалық процеске жатады.
Енді осы тәжірибені ... ... яғни ... ... ... ... Поршеньді цилиндр бұл жерде газ қозғалтқыштың ролін атқарады. Осындай қозғалтқышта цилиндрдің қабырғасы арқылы ... ... жылу ... ... ... ... ... процесі болады, демек жүйеде жұмыс жасалады.Әрекеттесуге түспей тұрған кездегі оттегі мен сутегі қоспасын жүйенің бастапқы күйі деп, ал көлемі өзгеріп, ... ... ... буды ... күй ... ... жүйеде процестің нәтижесінде жылу алмасуы мен жұмыс өндіріледі де жүйе бір күйден екінші күйге ... яғни ... ... ... ... ... оттегі мен сутегінің әрекеттесуі нәтижесінде жүйенің жылуы өзгеріп, жұмыс өндірілуін термодинамиканың бірінші заңы арқылы көрсетуге болады:
(δQ-δA)= dU ... ... ... процестерге екі заңды да қолдануға болады. Екінші заңға бағынатын процестер әрі термодинамикалық, квазистатикалық болуы қажет. Химиялық процестерді де ... ... ... болатынын алғаш рет көрсеткен Вант- Гофф болды. Сөйті Вант- Гоффтың еңбектерінің нәтижесінде химиялық ... ... ... мынадай бір ойша тәжірибе жүргізді (1884ж). Вант-Гофф жәшіктері деп аталатын жүйеде циклді процесс ... Хлор мен ... ... ... ... қыздырылып біраз уақыттан кейін реакцияның нәтижесінде төмендегі тепе –теңдік орнайды:
Сl2+2H2O=4HCL+O2
Вант –Гофф әдісі химиялық реакцияларды ... өту ... ... яғни ... ... жүргізуге болатындығын көрсетеді және реакцияға қатысушы заттардың тепе-теңдігі концентрацияның байланысын береді. Химиялық реакциялардың квазистатикалы ... ... ... ... ... ... болатындығын көрсетеді. Бірақ Вант-Гофф әджісінде әрекеттесуге түсетін заттарды ... ... деп ... ... ... ... заңдарын қолданды.
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ
ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
ҚАЗАҚ МЕМЛЕКЕТТІК ҚЫЗДАР ПЕДАГОГИКА
ИНСТИТУТЫ ... ... ... ... заңы. Күй параметрлері .
ОРЫНДАҒАН:Маенбаева С.
ТЕКСЕРГЕН: Базылбаев С.
Алматы 2007 ж
Пайдаланған әдебиеттер:
."Физикалық химияның" қысқаша курсы
Ә. Қоқанбаев.
Алматы"Білім"1996 ж ... ... ... ...
Өскемен, ШҚМУ Баспасы
ж.
І ... ... ... ... бөлім
1.Күй параметрлері.
2. Идеал газдар.
3. Термодинамиканың бірінші заңы. ... ... мен ... ... ... Қорытынды
14

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Реферат
Көлемі: 7 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 300 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Биологиялық жүйелердегі процестерді анализдеуде термодинамиканың 1-2 заңдарын қолдану13 бет
Ерітіндінің алынуының термодинамикалық және молекулалы– кинетикалық жағдайы12 бет
Көмірді гидрогендеу процесінің термодинамикалық, кинетикалық сипаттамалары36 бет
Негізгі термодинамикалық жүйелер18 бет
Негізгі түсініктер және термодинамиканың бастапқы ережелері12 бет
Термодинамика9 бет
Термодинамика заңдары сұрақ-жауап түрінде (20 сұрақ)93 бет
Термодинамика – биофизикалық ілім8 бет
Термодинамикалық потенциалдар.Химиялық процесстердің өздігінен жүруінің критериі13 бет
Термодинамикалық температураның нолге жетпеу принципі4 бет


+ тегін презентациялар
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь