Термодинамиканың 3-ші заңы

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 6 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының Білім және Ғылым министрлігі ШҚО Семей қаласы Шәкәрім атындағы МУ.

ОӨЖ

Орындаған:Төлеуғалиев Н. Б.

Тексерген:Шалаганова А. Н.

Тақырыбы:Термодинамиканың 3-ші заңы.

Семей қ. 2015 жыл.

Жоспар:

Кіріспе.

Техникалық жылудинамикасы.
Термодинамиканың үшінші заңы(бастамасы) . Нернст теоремасы.
Ньютонның 1 және 2 заңдары.

Қортынды.

Пайдаланған әдебиеттер тізімі.

Кіріспе

Термодинамика - энергияның түрленуiне қатысты жалпы заңдарға негiзделген жылулық процесстер туралы ғылым. Бұл заңдар молекулалық құрылымдарына байланыссыз барлық денелер үшiн орындалады, физика ғылымындағы жылудың жұмыс және басқа энергия түрлерімен арадағы қарым-қатынасын зерттейтін тармағы. Термодинамика - тәжірибелерден жинақталған нәтижелерге сүйенетін феноменологиялық ғылым. Ол көптеген құрамдас бөліктерден тұратын макроскопиялық жүйелер - термодинамикалық жүйелерді зерттейді. Термодинамика үш заңға сүйенеді (мұны үш бастама деп те айтады) :

құбылыстарға энергияның сақталу заңының қолданылуын түсіндірсе,
процесстердің өту бағытын сипаттайд, ал
үшінші бастамасы температура абсолют ноль болғанда кез-келген фазасының энтропиясы нольге айналатындығын дәлеледейді.

Термодинамиканың үшінші бастамасы - абсолюттік нөлге жуық температура маңында, реакцияны жылу эффектісі мен максимал жұмысты сипаттайтын қисық сызықтар өзара бірігіп кетеді, ал олардың ортақ жанамасы температуа осіне параллель болады дейтін, химиялық реакцияға тән эксперименттік нәтижелерді қорытындылаудан туатын постулат.

Техникалық үшін негізгі өзгешелігі жылудинамикалық процесстері мен жүйелерінің идеализацияда болуынан, процесстегі жұмыс жүйелерінің көбейуіне келтіреді. Мысалы, теңсалмақты жүйелер деп аталуын, оның уақыт аралығындағы өзгермеу қасиетін немесе оның күйін зерттейді. Мұндай жүйелер, қоршаған ортадан бөлектендіріледі және сонымен қатар, әсерінсіз, оның күйі сонша ұзақ сақталуы мүмкін. Мұндай жүйелерде, температура - барлық нүктелерінде бірдей, яғни жүйелердің жылу тепе-теңдігі орын алады. Егер, жүйенің жеке бөлшектері, бір біріне қарағандағы алмасуы болмаса, онда, ол кезде қысымы мен тығыздығы жүйенің әр нүктесінде бірдей болып механикалық тепе-теңдігі болады. Сонымен қатар, тепе-теңдік жағдайының үздіксіз кезектілігінің түсінігі арқылы, өзінің күйінің өзгеруі кезіндегі, қаралып отырған жүйенің өтуінің тепе-теңдік процессі зерттеледі. Жеке жағдайда жорамалдау жолымен дәріптелінеді. Процесстерді дәріптеу, жылудинамикасын зерттеуді оңайлатады. Сонымен бірге, идеалды процес- үлгі ретінде есептелінеді, оған практикалық түрінде жетуге тырысу керек. Нақтылы процессте жүргізілетін жұмыстың істелуін, идеалды процесске сәйкес, жұмысты салыстырумен, сол процесстің жылудинамикалық бағалануының мүлтіксіздігіне мүмкіндік береді. Техникалық жылудинамикасына, нақтылы жағдайында, негізгі процестерінің өтуінің қаралуы енгізіледі де, жылу техникасы курсының теориялық және практикалық бөлігі арасын байланыстырушы звеносы, шешуші рөл атқарады.
Термодинамиканың үшінші заңы- абсолюттік нөлге жуық температура маңында, реакцияны жылу эффектісі мен максимал жұмысты сипаттайтын қисық сызықтар өзара бірігіп кетеді, ал олардың ортақ жанамасы температуа осіне параллель болады дейтін, химиялық реакцияға тән эксперименттік нәтижелерді қорытындылаудан туатын постулат. Термодинамиканың үшінші бастамасы (Нернст теоремасы) :

Температура нөлге ұмытылғанда барлық денелердің энтропиясыда нөлге ұмытылады:

(2, 1)

Жылу және суытқыш машиналар

Жылуды механикалық жұмысқа айналдыру үшін оны ұлғая алатын денеге беру керек. Сонда жұмыс мынаған тең болады:

(2. 2)

Ең үлкен жұмыс изотермиялық процесте алынады, себебі ішкі энергия өзгермейді:

(2. 3)

Бірақ техникада жылудың механикалық жұмысқа түрленуінің осы сияқты бірлік процесі қызығушылық тудырмайды. Жылуды жұмысқа түрлендіретін нақты құрылғылар (бу машинасы, іштен жану двигательдер және т. с. с. ) циклды түрде жұмыс істейді, яғни оларда болатын процестер периодты қайталанып отырады. Басқаша айтқанда, жүйе дөңгелек процесс жасауға тиісті. (13. 1-сурет) . Цикл ішіндегі атқарылатын жұмыс тұйық қисықпен шектелген ауданға тең.

3 . Ньютонның 1 және 2, 3 заңдары. , бірінші заң бойынша бір-бірінен өте алыстағы денелер тыныштықта болады немесе бірқалыпты түзу сызықты қозғалыс қалпын сақтайды., ал екінші заң денеге әсер еткен күштің әсерінен алатын үдеуді анықтайды.

m = , (3. 1)

мүндағы m - дене массасы, - үдеу

Бұл заңның . физикалық мағынасы күштің координатының екінші туындысы екендігінде болып тұр

= . (3. 2)

Ньютонның 1-заңы динамика теңдеулері қарапайым түрде болатын- . инерциалық санақ жүйелерін карастырады.

Ньютонның 2-заңы инерциалдық жүйедегі материалдық нуктенің үдеуі мен оған әсер ететіін күштердің арасындағы байланысты көрсетеді.

Ньютонның 3-заңы.

Ньютонның үшінші заңы, бірінші және екінші заңдарын толықтыра түседі.

Бұл заң былай тұжырымдалады: әсерлесуші екі дененің бір-біріне әсері әр уақытта сан жағынан тең, бағыттары жағынан қарама-қарсы болады.

Ньютон механикасы тек қозғалыс жылдамдықтары, жарық жылдамдығынан өте аз болған жағдайда орындалады (v<<c)

Қортынды.

Термодинамика - энергияның түрленуiне қатысты жалпы заңдарға негiзделген жылулық процесстер туралы ғылым. Бұл заңдар молекулалық құрылымдарына байланыссыз барлық денелер үшiн орындалады.

Изохоралық процесс. Бұл процесте газ көлемi өзгермейдi: V = const . Газдың iшкi энергиясының өзгерiсi оған берiлген жылу мөлшерiне тең: ΔU = Q . Егер газ қыздырылса, онда Q > 0 және ΔU > 0 - iшкi энергия ұлғаяды. Газды суытқан кезде: Q < 0 және ΔU < 0, оның ішкі энергиясы азаяды