Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Энтропия заңы мен даму процессінің қарама-қайшылығын талдау.

Читайте также:
  1. VIII.-тарау. ҚР «Табиғи және техногендік сипаттағы төтенше жағдайлар туралы» Заңы
  2. А) В процессе плавления вещества его энтропия возрастает
  3. Абсолютная энтропия веществ и изменение энтропии в процессах
  4. Бүкіләлемдік тартылыс заңы мен әлемнің астрономиалық бейнесіне сипаттама беріңіз.
  5. Бүкіләлемдік тартылыс заңы мен әлемнің астрономиалық бейнесіне сипаттама беріңіз.
  6. Био-Савар-Лаплас заңы
  7. Биологияның негізгі концепцияларын конструктивті сыни тұрғыда талдау.
  8. В изолированных системах самопроизвольно могут со­вершаться только такие необратимые процессы, при которых энтропия системы возрастает (DS > 0).
  9. В изолированных системах самопроизвольно могут со­вершаться только такие необратимые процессы, при которых энтропия системы возрастает (DS > 0).
  10. Генетикалық информацияның биохимикалық мәнін талдау.

Карноның қайтымды циклы, қандай да қайтымсызда - сондай жылулық кезінде және сондай жұмыста да, ПӘК-і өте үлкен болады; ол пайдалырақ, себебі T1' < T1 және T2' > T2 дене температурасының термиялық тепе-теңдігі жоқ кезінде өтеді. Механикалық тепе-теңдіктің жоқ болуынан, өз кезегінде, қосымша үйкеліс шығынына келтіреді. Сонымен, формулаларға сай:

· (1 - q2/q1) < (1 - q2/q1) = 1 - T2/T1

(штрихтар қайтымсыз жағдайларға жатады). Бұдан:

· q'1/q'2 < T1/T2

Карноның шексіз өте аз циклы үшін, теңдеуlің орнына:

· dq'1/T1 < dq'2/T2

(Қалай болса солай алынған, айналмалы қайтымсыз цикл үшін dq'2 теріс белгімен және Карноның элементарлы циклын, тағы да циклдарын бөлшектеу тәсілін қолдана отырып, тұйық пішіні бойынша интегралдағаннан кейін табамыз:

· ʃ dq' /T < 0

Қайтымсыз және қайтымды циклдардың жалпы жағдайы үшін: Мұндағы теңдік таңбасы, бұрыннан белгілі, қайтымды циклға және Клаузиус теңдігіне жатады. Екі өтпелі 1 —>2 және 2 —> 1 қалай болса солай алынған, айналмалы циклды қарастырамыз және солай деп 2 —> 1 өтуі шексіз өте аз қайтымды процесстерден, ал 1 —> 2 өтуі қайтымсыздан тұрады. Екеуін бірге алғандағы өтуі, қайтымсыз айналмалы процессті құрайды, себебі, оның бөлігі қайтымсыз. Егер, формула қайтымды өтуіне арналған деп қабылдасақ, онда теңсіздік мына түрінде жазылады:

·

Бұдан мынадай қорытынды шығады:

· немесе ds > dq' / Т .

Формула қайтымсыз процесске арналған, жылудинамикасының екінші заңының теңдеуі болып есептелінеді. Сонымен, жылудинамикасының екінші заңының мазмұны тәжірибе фактысына негізделген және қайтымсыз процессте өтеді.



Бұл заңды, осы түрінде бірінші рет, (1850 ж.) Клаузиус тұжырымдаған: жылулық, өз өзінен, дененің аз температуралығынан, басқа дененің үлкен температурасына (компенсациясыз) еш уақытта өтпейді. Клаузиус өзінің постулатында, амалсыз компенсация ретінде қабылдап, ол кездегі жұмыс шығынының жылулыққа алмасуын дәлелдеді.

1851 ж. Клаузиуспен бір уақытта, жылудинамикасының екінші заңын Томсон да тұжырымдаған. Оның постулатындағы тұжырымдауы бойынша: жылулық қозғалтқышының циклын іске асыра жүргізу, кейбір санды мөлшерлі жылулықты, жылу көзінен, өте жоғарғы температураны - тоңазытқышқа өте төменгі температурамен алып жеткізуі мүмкін еместігін дәлелдеді.

Томсонның постулатында айтылғандай, ол бір жылу көзінен алып және оны, жұмысқа айналдыру, онсыз да дене (оның ішінде, болса да машина), жұмысшы процессіне қатысады да, қандай да бір өзгеріске енбеуі тиіс.

Жылудинамикасының екінші заңын, М.Планктың тұжырымдауынша, тек қана, оқтын-оқтын әрекеттегі, машиналарды жасау мүмкін еместігін айтады, машина, жұмысшы процессінің соңында, сол жағдайындағы, бастапқы қалпында қалады. Бұл жағдай, бұрын айтылғандай, Томсонның тұжырымдауында ескерілген.

Оқтын-оқтын әрекетті машиналарды жасау мүмкін еместігі ескертілгендігі сол, жалғыз ғана нәтижесінің әрекетте болуынан, механикалық жұмыстың іске асырылуы, жылулық резервуарды салқындату есебінен жүргізу. Шынында, мұндай машинаның болуын білдіреді, қаралып отырған жылулық көзінен басқа, тым суығырақ, энергияны беруі жылулық пішінінде өтуі мүмкін емес, дәл солай, осы жылудың есебінен жұмыс атқарылады.



Шынында да, егер ұқсас машина мүмкін болса, онда оның көмегімен бір денеден жылулықты алып кетуге болады, мысалы қоршаған ортаның температурасы, осының есебінен жұмыс атқаруға болады, осы жұмысты қанша болса да үлкен температурада үйкеліс есебінен жылуға айналдыру және көрсетілген жоғарғы температураның бар болуынан, осы жылулықты денеге беру іске асырылады. Осы процесстің соңғы қорытындысынан келіп шығуы, жылулықты қоршаған ортадан, төменгі температурамен денеге жоғарғы температурамен беру, онсыз да қандай болса да өзгеріс пайда болады. Бірақ бұл Клаузиустың тұжырымы бойынша, екінші заңға қайшы келеді.

Сонымен, Планка мен Томсонның тұжырымының эквиваленттілігін дәлелдейді.

Жылу динамикасьіның екінші заңының маңызы. Жылудинамикасының екінші заңы, жылудинамикасының дамуына үлкен рөл атқарды. Жылудинамикасының осы заңы, негізінде қозғалтқыштың ПӘК-нің жоғарғы шегін анықтауға, мүмкіндік береді, қозғалтқыштың жұмысшы процессінің ең жетілген даму жолын көрсетеді. Қазіргі кездегі, зерттеу әдістері негізінде және жылулық балансы арқылы, жылулық энергетикалық қондырғылар процесстеріне талдауды және жұмыс қабілеттілігінің баланста тұрғандағы ПӘК-інің, екінші заңнан шығуын дәлелдейді. Жұмыс қабілеттілігінің өзгеруін, жылудинамикасының қайтымсыз процесстерімен сипатталады.

Жылудинамиканың екінші заңын, бірінші рет талдау түрінде, тұжырымдалуын Клаузиус, Кельвин және Планк берген. Дегенмен олардың тұжырымдауы әр түрлі, бірақ қорытынды жасаулары бойынша, оны пайдалануы кезіндегі алынуында, олар эквивалентті.

Термодинамиканың негізін жасау үшін, негізгі алғы шарты - С.Карноның жылу қозғалтқыштық процесстерін зерттеуі болып есептеледі. Олар, жылудинамикасының екінші заңының ашылуына, үлкен рөлін атқарды.

Клаузиус түсіндірмесіндегі және оның тұжырымдауындағы энтропияның дүние жүзілік тұйықталған жүйесі «максимумға ұмтылуы» туралы тұжырымы, жылудинамикасының екінші заңын, дұрыс түсіндірілмеуіне назар аударылуы тиіс.

Әлем дүниесі тұйықталған жүйе ретінде қарастырып, ол энтропияның тұйықталу жүйесінің көбею заңы негізіне сүйене отырып, «жылу өлімі» деген тұжырымға келіп, әлем дүниесінің нәтижесінің нашарлауынан, оның энергиясының шашырауы, температураның тұралануына келтіреді. Көрсетілген жағдай кезінде, әлем дүниесі тыныштық жағдайына келуі тиіс, оның энергиясы қандай да болса, барлық айналу қабілеттілігінен айырылуы тиіс.


Дата добавления: 2015-02-10; просмотров: 24; Нарушение авторских прав


<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Толқындық қозғалыстың табиғаты мен заңдылықтарының ерекшелілігін көрсетіңіз. | 
lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2017 год. (0.01 сек.) Главная страница Случайная страница Контакты