16-Maruza. Issiqlik sigʹimi. Fazaviy oʹtish issiqligi

Gazlarning issiqlik sig’imi va energiyaning teng taqsimot qonuni
Teng taqsimot qonunidan n mol gaz molekulalarining har bir erkinlik darajasi uchun ichki energiya

ga teng. Faol erkinlik darajasi orasida energiya teng taqsimlanadi va molekulaning har bir faol erkinlik darajasi o’rtacha

ga ega
2-jadvaldan N₂, H₂, O₂ va CO lar o’zgarmas xajmdagi molyar issiqlik sig’imlari 5/2(R) ga tengligi ko’rinib turibdi. Gaz molekulalarining har biri 5 tadan erkinlik darajasiga ega. 1880 yilda Rodolf Klauzius ikkita atom ikkita turli o’qqa nisbatan aylanishi mumkin ekanligini ko’rsatdi (5-rasm).

5-rasm. Ikki atomli molekula ikkita turli o’qqa nisbatan aylanishi mumkin.

Molekulalar ilgarilanma kinetik energiya bilan birgalikda yana aylanma kinetik energiyaga ham egadirlar. Bir atomli gaz uchta erkinlik darajasiga egadir, atom x, u va z o’qlar bo’yicha tezlikka ega ekanligidan, bu o’zlar bo’yicha harakat uchta mustaqil harakat kabi qaraladi. CHunki, ularning ixtiyoriysidagi harakat parametrlari boshqasiga ta`sir etmaydi. Ikki atomli molekula xuddi shunday bir atomli molekula kabi ilgarilanma kinetik energiyaga bog’liq bo’lgan uchta erkinlik darajasiga va yana aylanma kinetik energiyaga bog’liq bo’lgan ikkita erkinlik darajasiga ega bo’lib, ularning yig’indisi beshtadir.
Ikki atomli gazning kinetik energiyasi

ga teng.
n ta moldan iborat gazning to’liq ichki energiyasi
(16)
ga va o’zgarmas xajmli issiqlik sig’imi
(17)
ga teng. Murakkab molekulalarning erkinlik darajasi katta bo’ladi va ularning molyar issiqlik sig’imlari ham katta qiymatga ega.


9-misol. Ikki atomli gazlar issiqlik sig’imi
1 atm bosimi 2 mol kislorod gazi 20 ⁰C temperaturadan 100⁰C temperaturagacha qizdirildi. Gazni ideal deb xisoblab, a) xajm o’zgarmas bo’lganidagi qancha issiqlik miqdori sarflanishi, b) bosim o’zgarmas bo’lganimda qancha issiqlik miqdori sarflanishi va s) bosim o’zgarmas bo’lganida qancha ish bajarishini aniqlang.

Ifodalash

Xajm o’zgarmas bo’lganidagi issiqlik miqdori

bo’lib, bu yerda

(kislorod ikki atomli gaz). Bosim o’zgarmas bo’lganidagi issiqlik miqdori

bo’lib, bu yerda

Natijada gaz manfiy ish bajaradi

yechish:
a)1. Xajm o’zgarmas bo’lganidagi issiqlik miqdori issiqlik sig’imi va temperaturaga quyidagicha bog’liq:

2. bo’lgandagi issiqlik miqdorini xisoblaymiz:

v)1. Bosim o’zgarmas bo’lganidagi issiqlik miqdori issiqlik sig’imi va temperaturaga quyidagicha bog’liq:

2.Bosim o’zgarmas bo’lganidagi issiqlik sig’imi:

ga teng.
3. da bosim o’zgarmas bo’lganida issiqlik miqdori:

s) 1.Termodinamikaning birinchi qonuniga binoan bajarilgan ish:
dan ga tengligi kelib chiqadi.
2.O’zgarmas xajmda ichki energiyaning o’zgarishi issiqlik miqdoriga teng bo’ladi

3.O’zgarmas bosimda gaz bajargan ish

ga teng.
Tekshirish
O’zgarmas xajmda gaz ish bajarmaydi. O’zgarmas bosimda gaz kengayadi.