Termodinamikanın birinci qanunu termodinamikanın üç əsas qanunundan biridir ki, bu da istilik prosesləri vacib olan sistemlər üçün enerjinin saxlanması qanunudur.
Termodinamikanın birinci qanununa görə, termodinamik sistem (məsələn, istilik maşınındakı buxar) yalnız daxili enerjisi və ya hər hansı xarici enerji mənbələri hesabına iş görə bilər.
Termodinamikanın birinci qanunu heç bir mənbədən enerji almadan iş görən 1-ci növ daimi hərəkət maşınının mövcudluğunun mümkünsüzlüyünü izah edir.
Termodinamikanın birinci qanununun mahiyyəti belədir:
Termodinamik sistemə müəyyən miqdarda istilik Q haqqında məlumat verildikdə, ümumi halda sistemin daxili enerjisi DU dəyişir və sistem A işini yerinə yetirir:
Termodinamikanın birinci qanununu ifadə edən (4) tənliyi sistemin daxili enerjisinin (DU) dəyişməsinin tərifidir, çünki Q və A müstəqil ölçülə bilən kəmiyyətlərdir.
U sisteminin daxili enerjisini, xüsusən də sistemin işini adiabatik bir prosesdə ölçməklə tapmaq olar (yəni Q \u003d 0-da): Və cəhənnəm \u003d - DU, U müəyyən bir əlavəyə qədər. sabit U 0:
U = U + U 0 (5)
Termodinamikanın birinci qanunu bildirir ki, U sistemin vəziyyətinin funksiyasıdır, yəni termodinamik sistemin hər bir vəziyyəti sistemin bu vəziyyətə necə gətirilməsindən asılı olmayaraq müəyyən U dəyəri ilə xarakterizə olunur (qiymətlər isə Q və A sistem vəziyyətinin dəyişməsinə səbəb olan prosesdən asılıdır). Fiziki sistemlərin termodinamik xassələri öyrənilərkən adətən termodinamikanın birinci qanunundan termodinamikanın ikinci qanunu ilə birlikdə istifadə edilir.
3. Termodinamikanın ikinci qanunu
Termodinamikanın ikinci qanunu, sonlu sürətlə gedən makroskopik proseslərin geri dönməz olduğu qanunudur.
İdeal (itkisiz) mexaniki və ya elektrodinamik geri dönən proseslərdən fərqli olaraq, sonlu temperatur fərqində (yəni, məhdud sürətlə axan) istilik köçürməsi ilə əlaqəli real proseslər müxtəlif itkilərlə müşayiət olunur: sürtünmə, qazın yayılması, qazların boşluğa genişlənməsi, sərbəst buraxılması. Joule istiliyi və s.
Buna görə də, bu proseslər geri dönməzdir, yəni kortəbii olaraq yalnız bir istiqamətdə gedə bilər.
Termodinamikanın ikinci qanunu tarixən istilik maşınlarının işinin təhlilində yaranmışdır.
“Termodinamikanın ikinci qanunu” adı və onun ilk tərtibi (1850) R.Klauziusa aiddir: “...istiliyin daha soyuq cisimlərdən daha isti cisimlərə kortəbii şəkildə keçməsi qeyri-mümkündür”.
Üstəlik, belə bir proses prinsipcə mümkün deyil: nə istiliyin soyuq cisimlərdən daha isti olanlara birbaşa ötürülməsi ilə, nə də başqa proseslərdən istifadə etmədən hər hansı bir cihaz vasitəsilə.
1851-ci ildə ingilis fiziki V.Tomson termodinamikanın ikinci qanununun fərqli bir formulunu verdi: “Təbiətdə proseslər qeyri-mümkündür, bunun yeganə nəticəsi istilik anbarının soyudulması nəticəsində yaranan yükün qaldırılması olacaq”.
Gördüyünüz kimi, termodinamikanın ikinci qanununun yuxarıda göstərilən hər iki tərifi demək olar ki, eynidir.
Bu, 2-ci növ mühərrikin həyata keçirilməsinin mümkünsüzlüyünü nəzərdə tutur, yəni. sürtünmə və digər əlaqədar itkilər səbəbindən enerji itkisi olmayan mühərrik.
Bundan əlavə, buradan belə nəticə çıxır ki, açıq sistemlərdə maddi dünyada baş verən bütün real proseslər geri dönməzdir.
Müasir termodinamikada təcrid olunmuş sistemlərin termodinamikasının ikinci qanunu, Klauziusun entropiya (S) adlandırdığı sistemin vəziyyətinin xüsusi funksiyasının artması qanunu kimi vahid və ən ümumi şəkildə tərtib edilmişdir.
Entropiyanın fiziki mənası ondan ibarətdir ki, maddi sistem tam termodinamik tarazlıqda olduqda, elementar hissəciklər Bu sistemin ibarət olduğu , nəzarətsiz vəziyyətdədir və müxtəlif təsadüfi xaotik hərəkətlər edir. Prinsipcə, bu mümkün vəziyyətlərin ümumi sayını müəyyən etmək olar. Bu vəziyyətlərin ümumi sayını xarakterizə edən parametr entropiyadır.
Buna sadə bir misalla baxaq.
İzolyasiya edilmiş sistem müxtəlif temperaturlu T 1 >T 2 olan iki "1" və "2" cisimdən ibarət olsun. "1" bədəni müəyyən miqdarda istilik Q verir və "2" bədəni onu alır. Bu vəziyyətdə "1" bədəndən "2" gövdəsinə istilik axını var. Temperaturlar bərabərləşdikcə, istilik tarazlığında olan "1" və "2" cisimlərinin elementar hissəciklərinin ümumi sayı artır. Bu hissəciklərin sayı artdıqca entropiya da artır. Və "1" və "2" cisimlərinin tam istilik tarazlığı gələn kimi, entropiya maksimum dəyərə çatacaq.
Beləliklə, qapalı sistemdə hər hansı real proses üçün entropiya S ya artır, ya da dəyişməz qalır, yəni entropiyanın dəyişməsi dS ³ 0. Bu düsturdakı bərabər işarəsi yalnız geri dönən proseslər üçün baş verir. Tarazlıq vəziyyətində, qapalı sistemin entropiyası maksimum həddə çatdıqda, termodinamikanın ikinci qanununa görə, belə bir sistemdə heç bir makroskopik proseslər mümkün deyil.
Buradan belə nəticə çıxır ki, entropiya sistemin molekulyar strukturunun xüsusiyyətlərini kəmiyyətcə xarakterizə edən, tərkibindəki enerji çevrilmələrinin asılı olduğu fiziki kəmiyyətdir.
Entropiyanın sistemin molekulyar quruluşu ilə əlaqəsini ilk dəfə 1887-ci ildə L. Boltsmann izah etmişdir. O, entropiyanın statistik mənasını qurdu (formula 1.6). Boltzmanna görə (yüksək sifariş nisbətən aşağı ehtimala malikdir)
burada k Boltsman sabitidir, P statistik çəkidir.
k = 1,37 10 -23 J/K.
Statistik çəki P makroskopik sistemin elementlərinin mümkün mikroskopik vəziyyətlərinin sayı ilə mütənasibdir (məsələn, enerjinin, təzyiqin və qazın digər termodinamik parametrlərinin müəyyən dəyərinə uyğun gələn qaz molekullarının koordinatlarının və momentlərinin müxtəlif paylanması). ), yəni makrostatın mikroskopik təsviri arasında mümkün uyğunsuzluğu xarakterizə edir.
İzolyasiya edilmiş bir sistem üçün verilmiş makrostatın W termodinamik ehtimalı onun statistik çəkisi ilə mütənasibdir və sistemin entropiyası ilə müəyyən edilir:
W = exp (S/k). (7)
Beləliklə, entropiyanın artım qanunu statistik ehtimal xarakteri daşıyır və sistemin daha çox ehtimal olunan vəziyyətə keçməyə daimi meylini ifadə edir. Buradan belə nəticə çıxır ki, sistem üçün əldə edilə bilən ən çox ehtimal olunan vəziyyət sistemdə eyni vaxtda baş verən hadisələrin statistik olaraq qarşılıqlı kompensasiya edildiyi vəziyyətdir.
Makrosistemin maksimum ehtimal vəziyyəti, prinsipcə, kifayət qədər uzun müddət ərzində çata biləcəyi tarazlıq vəziyyətidir.
Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, entropiya əlavə kəmiyyətdir, yəni sistemdəki hissəciklərin sayına mütənasibdir. Buna görə də sistemlər üçün böyük rəqəm hissəciklər, hətta ən cüzi nisbi bir hissəcik başına entropiyada dəyişiklik onun mütləq dəyərini əhəmiyyətli dərəcədə dəyişir; (7) tənliyində eksponentdə olan entropiyanın dəyişməsi verilmiş makrostat W-nin ehtimalının çoxlu sayda dəyişməsinə səbəb olur.
Çoxlu sayda hissəcikləri olan bir sistem üçün termodinamikanın ikinci qanununun nəticələrinin praktiki olaraq ehtimal deyil, etibarlı olmasının səbəbi də bu faktdır. Entropiyada nəzərəçarpacaq dərəcədə azalma ilə müşayiət olunan son dərəcə mümkün olmayan proseslər o qədər böyük gözləmə müddəti tələb edir ki, onların həyata keçirilməsi praktiki olaraq mümkün deyil. Eyni zamanda, az sayda hissəcikləri ehtiva edən sistemin kiçik hissələri, entropiyada yalnız kiçik bir mütləq dəyişikliklə müşayiət olunan davamlı dalğalanmalar yaşayır. Bu dalğalanmaların tezliyi və ölçüsünün orta dəyərləri termodinamikanın ikinci qanununun özü kimi statistik termodinamikanın etibarlı nəticəsidir.
Termodinamikanın ikinci qanununun bütövlükdə Kainata hərfi tətbiqi, Klauziusu "Kainatın istilik ölümünün" qaçılmazlığı haqqında yanlış nəticəyə gətirməsi qeyri-qanunidir, çünki təbiətdə tamamilə təcrid olunmuş sistemlər prinsipcə mövcud ola bilməz. Aşağıda göstəriləcəyi kimi, qeyri-tarazlıq termodinamikası bölməsində açıq sistemlərdə baş verən proseslər başqa qanunlara tabe olur və başqa xüsusiyyətlərə malikdir.
Daxili enerji əsasən iki müxtəlif prosesə görə dəyişə bilər: bədəndə A işinin yerinə yetirilməsi və ona Q istilik miqdarının verilməsi. İşin yerinə yetirilməsi sistemə təsir edən xarici cisimlərin hərəkəti ilə müşayiət olunur. Belə ki, məsələn, bir qabı qazla bağlayan porşen içəri itələdikdə, hərəkət edən porşen qaz üzərində L işləyir.Üçüncü qanuna görə. Nyutonun qazı pistonda işləyir
İstiliyin qazla əlaqəsi xarici cisimlərin hərəkəti ilə əlaqəli deyil və buna görə də qaz üzərində makroskopik işin yerinə yetirilməsi ilə əlaqəli deyil (yəni bədəni təşkil edən bütün molekulların dəsti ilə əlaqəli) iş. . Bu vəziyyətdə daxili enerjinin dəyişməsi daha çox qızdırılan cismin ayrı-ayrı molekullarının daha az qızdırılan cismin ayrı-ayrı molekulları üzərində işləməsi ilə əlaqədardır. Enerjinin ötürülməsi də radiasiya yolu ilə baş verir. Enerjinin bədəndən bədənə ötürülməsinə səbəb olan mikroskopik (yəni bütün bədəni deyil, onun fərdi molekullarını tutan) proseslərin məcmusuna istilik ötürülməsi deyilir.
Bir cisimdən digərinə ötürülən enerjinin miqdarı cisimlərin bir-biri üzərində yerinə yetirdiyi A işi ilə müəyyən edildiyi kimi, istilik ötürülməsi ilə bədəndən bədənə ötürülən enerjinin miqdarı da bir cismə verdiyi Q istilik miqdarı ilə müəyyən edilir. başqa. Beləliklə, sistemin daxili enerjisindəki artım A sistemində görülən işlərin cəminə və sistemə verilən istilik miqdarına bərabər olmalıdır.
Burada sistemin daxili enerjisinin ilkin və son dəyərləri verilmişdir. Adətən sistemdə xarici cisimlərin yerinə yetirdiyi A işi əvəzinə sistemin xarici cisimlər üzərində yerinə yetirdiyi A işi (-A-a bərabər) hesab edilir. A-nı -A-nı və Q-nı (83.1) tənliyini həll etməklə əldə edirik:
(83.2) tənliyi enerjinin saxlanma qanununu ifadə edir və termodinamikanın birinci qanununun (əvvəlində) məzmununu təşkil edir. Onu sözlə belə ifadə etmək olar: sistemə ötürülən istilik miqdarı sistemin daxili enerjisini artırmaq və sistemin xarici cisimlər üzərində iş görmək üçün gedir.
Yuxarıda deyilənlər heç də o demək deyil ki, sistemin daxili enerjisi həmişə istilik əlavə edildikdə artır. İstiliyin sistemə ötürülməsinə baxmayaraq, onun enerjisi artmır, əksinə azalır. Bu halda (83.2)-yə əsasən, yəni sistem həm alınan istilik Q hesabına, həm də itkisi ilə bərabər olan daxili enerji ehtiyatı hesabına işləyir. Onu da nəzərə almaq lazımdır ki, (83.2)-dəki Q və A kəmiyyətləri cəbridir, yəni sistem əslində istilik almır, onu verir).
(83.2)-dən belə çıxır ki, Q istilik miqdarı iş və ya enerji ilə eyni vahidlərdə ölçülə bilər. İstilik üçün SI vahidi jouldur.
İstilik miqdarını ölçmək üçün də istifadə olunur xüsusi bölmə kalori deyilir. Bir kalori 1 q suyu 19,5 ilə 20,5 ° C arasında qızdırmaq üçün tələb olunan istilik miqdarına bərabərdir. Min kaloriyə böyük kalori və ya kilokaloriya deyilir.
Eksperimental olaraq müəyyən edilmişdir ki, bir kalori 4,18 J-ə bərabərdir. Buna görə də, bir joule 0,24 kkal-a bərabərdir. Dəyər istiliyin mexaniki ekvivalenti adlanır.
Əgər (83.2) bəndinə daxil edilmiş kəmiyyətlər müxtəlif vahidlərlə ifadə edilirsə, onda bu kəmiyyətlərin bəziləri müvafiq ekvivalentə vurulmalıdır. Beləliklə, məsələn, Q-nı kalorilərdə, U və A-nı joul ilə ifadə edərkən, əlaqə (83.2) belə yazılmalıdır.
Bundan sonra biz həmişə Q, A və U-nun eyni vahidlərdə ifadə edildiyini fərz edəcəyik və termodinamikanın birinci qanununun tənliyini (83.2) şəklində yazacağıq.
Sistemin gördüyü işi və ya sistemin aldığı istiliyi hesablayarkən, adətən, nəzərdən keçirilən prosesi hər biri çox kiçik (həddində, sonsuz kiçik) dəyişikliyə uyğun gələn bir sıra elementar proseslərə bölmək lazımdır. sistem parametrlərində. Elementar proses üçün (83.2) tənliyi formaya malikdir
burada istiliyin elementar miqdarı, elementar işdir və bu elementar proses zamanı sistemin daxili enerjisinin artmasıdır.
Nəzərə almaq çox vacibdir ki, Q və A artımları kimi qəbul edilə bilməz.
Elementar A prosesinə uyğun gələn hər hansı qiymət bu qiymətin artımı kimi yalnız o halda qəbul edilə bilər ki, bir vəziyyətdən digərinə keçidə uyğun olan qiymət keçidin baş verdiyi yoldan asılı deyilsə, yəni f qiyməti a dövlətin funksiyası. Dövlət funksiyasına gəlincə, hər bir ştatda onun “ehtiyatından” danışmaq olar. Məsələn, bir sistemin müxtəlif vəziyyətlərdə olan daxili enerji ehtiyatı haqqında danışa bilərik.
Daha sonra görəcəyimiz kimi, sistemin gördüyü işin miqdarı və sistemin qəbul etdiyi istilik miqdarı sistemin bir vəziyyətdən digər vəziyyətə keçdiyi yoldan asılıdır. Buna görə də, nə Q, nə də A vəziyyət funksiyaları deyil, buna görə sistemin müxtəlif vəziyyətlərdə olduğu istilik və ya işin miqdarı haqqında danışmaq olmaz.
Termodinamik proses adlanır geri çevrilə bilən həm irəli, həm də əks istiqamətdə baş verə bilirsə və belə bir proses əvvəlcə irəliyə, sonra isə əks istiqamətdə baş verərsə və sistem ilkin vəziyyətinə qayıdırsa, mühitdə və bu sistemdə heç bir dəyişiklik baş vermir. .
Bu şərtləri təmin etməyən hər hansı bir prosesdir dönməz.
İstənilən tarazlıq prosesi geri çevrilir. Sistemdə baş verən tarazlıq prosesinin tərsinə çevrilməsi ondan irəli gəlir ki, onun hər hansı aralıq vəziyyəti termodinamik tarazlıq vəziyyətidir; prosesin irəli və ya tərsinə olmasından asılı olmayaraq. Real proseslər bizim tərəfimizdən nəzərə alınmayan enerjinin yayılması (sürtünmə, istilik keçiriciliyi və s. hesabına) ilə müşayiət olunur. Geri dönən proseslər real proseslərin ideallaşdırılmasıdır. Onların nəzərə alınması 2-ci üçün vacibdir səbəblər: 1) təbiətdə və texnologiyada baş verən bir çox proseslər praktiki olaraq geri çevrilir; 2) geri dönən proseslər ən qənaətcildir; real istilik mühərriklərinin səmərəliliyini artırmaq yollarını göstərməyə imkan verən maksimum istilik səmərəliliyinə malikdir.
Həcmi dəyişdikdə qazın gördüyü iş.
İş yalnız həcm dəyişdikdə edilir.
Qazın həcmi dəyişdikdə onun gördüyü xarici işi ümumi şəkildə tapaq. Məsələn, silindrik bir qabda pistonun altındakı qazı nəzərdən keçirək. Genişlənən qaz pistonu sonsuz kiçik məsafəyə dl hərəkət etdirirsə, o zaman onun üzərində işləyir
A=Fdl=pSdl=pdV, burada S - pistonun sahəsi, Sdl=dV sistem həcminin dəyişməsidir. Beləliklə, A= pdV.(1)
Həcmi V1-dən V2-yə dəyişdikdə qazın yerinə yetirdiyi ümumi iş A (1) düsturunu birləşdirməklə tapılır: A= pdV(V1-dən V2-yə).(2)
İnteqrasiya nəticəsi təzyiq və qaz həcmi arasındakı əlaqənin xarakteri ilə müəyyən edilir. İş üçün tapılan (2) ifadəsi bərk, maye və qaz halında olan cisimlərin həcmindəki hər hansı dəyişikliklər üçün etibarlıdır.
P
Qazın gördüyü ümumi iş olacaq fiqur sahəsi, absis oxu, əyri və V1,V2 dəyərləri ilə məhdudlaşır.
Qrafik olaraq yalnız tarazlıq prosesləri təsvir edilə bilər - tarazlıq hallarının ardıcıllığından ibarət proseslər. Onlar elə hərəkət edirlər ki, termodinamik parametrlərin sonlu zaman müddətində dəyişməsi sonsuz kiçik olsun. Bütün real proseslər qeyri-tarazdır (sonlu sürətlə davam edir), lakin bəzi hallarda onların qeyri-tarazlığına laqeyd yanaşmaq olar (proses nə qədər yavaş gedirsə, tarazlığa bir o qədər yaxındır).
Termodinamikanın birinci qanunu.
Bədənlər arasında enerji mübadiləsinin iki yolu var:
istilik ötürülməsi yolu ilə enerjinin ötürülməsi (istilik ötürülməsi ilə);
iş görmək vasitəsilə.
Beləliklə, enerjinin bir bədəndən digərinə ötürülməsinin 2 formasından danışmaq olar: iş və istilik. Mexanik hərəkətin enerjisi istilik hərəkətinin enerjisinə çevrilə bilər və əksinə. Bu çevrilmələr zamanı enerjinin saxlanması və çevrilməsi qanunu müşahidə edilir; termodinamik proseslərə tətbiq edildiyi kimi, bu qanun termodinamikanın birinci qanunudur:
∆U=Q-A və ya Q=∆U+A .(1)
Yəni sistemə verilən istilik onun daxili enerjisini dəyişməyə və xarici qüvvələrə qarşı iş görməyə sərf olunur. Diferensial formada bu ifadə Q=dU+A kimi görünəcək (2) , burada dU sistemin daxili enerjisində sonsuz kiçik dəyişiklik, A elementar iş, Q sonsuz kiçik istilik miqdarıdır.
(1) düsturundan belə çıxır ki, SI-də istilik miqdarı iş və enerji ilə eyni vahidlərdə ifadə edilir, yəni. joul ilə (J).
Əgər sistem dövri olaraq ilkin vəziyyətinə qayıdırsa, onda onun daxili enerjisinin dəyişməsi ∆U=0 olur. Onda termodinamikanın 1-ci qanununa görə A=Q,
Yəni, birinci növ əbədi hərəkət maşını - xaricdən ona ötürülən enerjidən daha çox iş görən vaxtaşırı işləyən mühərrik - qeyri-mümkündür (termodinamikanın 1-ci qanununun düsturlarından biri).
Termodinamikanın 1-ci qanununun izoproseslərə və adiabatik prosesə tətbiqi.
Termodinamik sistemlərlə baş verən tarazlıq prosesləri arasında əsas vəziyyət parametrlərindən birinin sabit qaldığı izoproseslər fərqlənir.
İzoxorik proses (V= const)
Belə bir prosesdə qaz xarici cisimlər üzərində iş görmür, yəni A=pdV=0.
Onda termodinamikanın 1-ci qanunundan belə nəticə çıxır ki, bədənə ötürülən bütün istilik onun daxili enerjisini artırmağa gedir: Q=dU. dU m =C v dT olduğunu bilərək.
Onda ixtiyari qaz kütləsi üçün Q= dU=m\M* C v dT alırıq.
İzobar proses (səh= const).
Bu prosesdə qazın həcmi V1-dən V2-ə qədər artması ilə işi A= pdV(V1-dən V2-yə)=p(V2-V1) bərabərdir və məhdud olan fiqurun sahəsi ilə müəyyən edilir. absis oxuna görə p=f(V) əyrisi və V1, V2 dəyərləri. Seçdiyimiz 2 vəziyyət üçün Mendeleyev-Klapeyron tənliyini xatırlasaq, onda
pV 1 =m\M*RT 1, pV 2 =m\M*RT 2, buradan V 1 - V 2 = m\M*R\p(T 2 - T 1). Sonra izobar genişlənmənin işi üçün ifadə A= m\M*R(T 2 - T 1) formasını alacaq. (1.1).
İzobar prosesdə kütləsi m olan qaza istilik miqdarı barədə məlumat verildikdə
Q=m\M*C p dT onun daxili enerjisi dU=m\M*C v dT artır. Bu halda qaz ifadə ilə müəyyən edilmiş işi yerinə yetirir (1.1).
izotermik proses (T= const).
Bu proses Boyle-Mariotte qanunu ilə təsvir edilmişdir: pV=const.
Qazın izotermik genişlənməsinin işini tapaq: A= pdV(V1-dən V2-yə)= m/M*RTln(V2/V1)=m/M*RTln(p1/p2).
T=const-da ideal qazın daxili enerjisi dəyişmədiyindən: dU=m/M* C v dT=0, onda termodinamikanın 1-ci qanunundan (Q=dU+A) belə çıxır ki, izotermik proses üçün Q= A, yəni qaza verilən bütün istilik miqdarı xarici qüvvələrə qarşı iş görməyə sərf olunur: Q=A=m/M*RTln(p1/p2)=m/M*RTln(V2)
Odur ki, qazın genişlənməsi zamanı temperaturun aşağı düşməməsi üçün izotermik proses zamanı qazı genişlənmənin xarici işinə bərabər olan istilik miqdarı ilə təmin etmək lazımdır.
Termodinamikanın birinci qanununun ideal qazın izoproseslərinə tətbiqi. İdeal qazın istilik tutumunun prosesin növündən asılılığı. Mayer düsturu.
İzoproseslər zamanı qazın gördüyü işlər.
adiabatik proses. politropik proseslər.
Əsas termodinamik anlayışlar: daxili enerji, iş, istilik. Termodinamikanın birinci qanununun tənliyi.
Əsas termodinamik anlayışlar
Daxili enerji- enerji fiziki sistem, ondan asılı olaraq daxili dövlət. Daxili enerjiyə enerji də daxildir xaotik (termal) hərəkət sistemin bütün mikrohissəcikləri (molekullar, atomlar, ionlar və s.) və bu hissəciklərin qarşılıqlı təsir enerjisi. Bütövlükdə sistemin hərəkətinin kinetik enerjisi və onun potensial enerji xarici qüvvə sahələrində daxili enerjiyə girmir. Termodinamikada və onun tətbiqlərində maraqlıdır mənası deyil daxili enerji və onun dəyişməsi sistemin vəziyyəti dəyişdikdə. Daxili enerji sistemin vəziyyətinin bir funksiyasıdır.
iş xarici cisimlər üzərində termodinamik sistemdir bu orqanların vəziyyətinin dəyişdirilməsində və həcmi dəyişdikdə sistemin xarici cisimlərə ötürdüyü enerjinin miqdarı ilə müəyyən edilir.
Qaz təzyiqinin yaratdığı qüvvə 
piston meydanında 
bərabərdir 
. Pistonu hərəkət etdirərkən görülən iş 
, bərabərdir 
, harada 
qazın həcminin dəyişməsi (şək. 14.1), yəni
 |
İstilik(istilik miqdarı) - istilik mübadiləsi zamanı sistemin qəbul etdiyi və ya verdiyi enerjinin miqdarı. Elementar istilik miqdarı
ümumiyyətlə diferensial deyil istənilən dövlət parametri funksiyası. Sistemə ötürülən istilik miqdarı, iş kimi, asılıdır sistem necə gedir başlanğıc vəziyyətindən finala qədər. (Daxili enerjidən fərqli olaraq, bunun üçün 
, Amma 
, bədənin nə qədər iş ehtiva etdiyini söyləmək mümkün deyil, bu prosesin "bir funksiyasıdır" - dinamik bir xüsusiyyət). Termodinamikanın 1-ci qanunu (başlanğıc): sistemə ötürülən istilik miqdarı sistemin daxili enerjisini artırmaq və sistemin xarici cisimlər üzərində iş görmək üçün gedir..
 |
harada
bədənə verilən istilik miqdarı; 
Və 
daxili enerjinin ilkin və son dəyərləri;
sistemin xarici cisimlər üzərində gördüyü işlər.
Diferensial formada, 1-ci başlanğıc:
 |
bədənə ötürülən istiliyin elementar miqdarı; 
daxili enerjinin dəyişməsi;
bədənin gördüyü iş (məsələn, qaz genişləndikdə görülən iş).
Termodinamikanın 1-ci qanununun ideal qaz izoproseslərinə tətbiqi
(yunanca) - bərabərdir). Bəzi sabit parametrlərdə baş verən proseslər ( 
izotermik; 
izobar; 
izoxorik). istilik tutumu 
bədən bədənə ötürülən istilik miqdarının nisbətinə bərabər qiymət adlanır 
müvafiq temperatur artımına 
.
 |
Bədənin istilik tutumunun ölçüsü
.
Oxşar təriflər 1 mol (molar istilik tutumu
) və maddənin vahid kütləsi üçün 
.
Qazı qızdırmağı düşünün daimi həcm. Termodinamikanın birinci qanununa görə:
, sonra 
.
tərifinə görə, lakin bir proses üçün:
, harada
sabit həcmdə qazın istilik tutumu.
Sonra 
Və
 |
Qazın istilik tutumu at daimi təzyiq:
.
1 mol üçün ideal qaz üçün (Mendeleyev-Klapeyron tənliyindən).
.
Bu ifadəni T temperaturuna görə fərqləndirin, əldə edirik:
, biz 1 mol alırıq
 |
Ancaq ifadə deyilir Mayer tənliyi. Bunu göstərir
həmişə daha çox 
molar qaz sabitinin qiyməti ilə. Bu ilə izah olunur qaz sabit təzyiqdə qızdırıldığında sabit həcmdə bir proseslə müqayisədə, qazın genişləndirilməsi işini yerinə yetirmək üçün əlavə istilik tələb olunur;çünki təzyiqin sabitliyi qazın həcmini artırmaqla təmin edilir.
At adiabatik proses(xarici mühitlə istilik mübadiləsi olmadan gedən proses).
, 
, yəni. adiabatik prosesdə istilik tutumu sıfırdır. 
Elə proseslər var ki qazın genişləndirilməsi işləyir alınan istilikdən böyükdür, onda o temperatur düşür istilik daxil olmasına baxmayaraq. Bu vəziyyətdə istilik tutumu mənfi. Ümumiyyətlə
.
3. İzoproseslər zamanı qazın gördüyü işlər
izobarik 
.
 |
Bu prosesin diaqramı (izobarlar) koordinatlarda  oxuna paralel düz xətt kimi təsvir edilmişdir  (Şəkil 14.2). İzobar prosesində qazın həcmi genişləndikcə gördüyü iş  əvvəl  bərabərdir:
|
|
|
düyü. 14.2 |
Və Şəkildə kölgəli düzbucaqlının sahəsi ilə müəyyən edilir. 14.2.
İzoxorik proses(). Bu prosesin diaqramı
 |
(izoxor) koordinatlarda y oxuna paralel düz xətt kimi təsvir edilmişdir (şək. 14.3). çünki, onda  .
İzotermik proses(). (Şəkil 14.4). İdeal qazın izotermik prosesdə işləməsi üçün Mendeleyev-Klayperon vəziyyət tənliyindən istifadə edərək əldə edirik: |
||
|
düyü. 14.3 |
|||
 | |||
İzotermik prosesdir mükəmməl proses, çünki qazın genişlənməsi yalnız sabit temperaturda baş verə bilər sonsuz yavaş. Sonlu genişlənmə sürətində temperatur gradientləri meydana gələcək.
4. Adiabatik (adiabatik) proses
Bu, ətrafdakı cisimlərlə istilik mübadiləsi olmadan baş verən bir prosesdir.. Hansı şəraitdə adiabatik prosesin həqiqətən həyata keçirilməsinin və ya ona yaxınlaşmağın mümkün olduğunu nəzərdən keçirək.
1. Tələb olunur adiabatik qabıq, istilik keçiriciliyi sıfır olan. Belə bir qabığa yaxınlaşma ola bilər Dewar gəmisi.
2. 2-ci hal - çox sürətli proseslər. İstiliyin yayılmağa vaxtı yoxdur və bir müddət onu güman etmək olar.
3. Çalışan proseslər çox böyük həcmdə qazda məsələn, atmosferdə (siklonlar, antisiklonlar bölgələri). Temperaturu bərabərləşdirmək üçün istilik köçürməsi qonşu, daha çox qızdırılan hava təbəqələrindən baş verməlidir ki, bu da tez-tez xeyli vaxt tələb edir.
Adiabatik proses üçün termodinamikanın birinci qanunu:
və ya 
.
Qazın genişlənməsi halında 
, 
, (temperatur aşağı düşəcək). Əgər qaz sıxılırsa 
, sonra 
(temperatur yüksəlir). Adiabatik prosesdə qaz parametrləri ilə əlaqəli bir tənlik əldə edək. İdeal qaz üçün bunu nəzərə alırıq 
, sonra
Tənliyin hər iki tərəfini bölün 
:
.
Mayer tənliyindən 
, sonra
.
İşarə et 
.
.
Bu tənliyi birləşdirək:
 |
Buradan
Qəbul edildi Puasson tənliyi(adiabatik üçün) (1-ci forma). Əvəz edək 
:
,
2-ci forma Puasson tənlikləri. Əncirdə. 14.5 izotermlərin və adiabatların müqayisəli qrafiklərini təqdim edir.
düyü. 14.5
Çünki
, onda adiabatik əyri izotermdən daha dikdir. Hesablayın adiabatik prosesdə işləmək:
olanlar
Politropik proseslər.
Bu, tənliyi dəyişənlərdə olan proseslərin adıdır 
formasına malikdir
burada n ixtiyari ədəddir, həm müsbət, həm mənfi, həm də sıfıra bərabərdir. Müvafiq əyri adlanır politropik. Politropik proseslər, xüsusən, adiabatik, izotermik, izobarik, izoxorikdir.
Özünə nəzarət üçün suallar
Mühazirə №15
Termodinamikanın ikinci qanunu
Plan
Geri dönən və geri dönməyən proseslər. Dairəvi proses (dövrü). Tarazlıq halları və proseslər.
. İstilik hərəkətinin maksimum səmərəliliyi.
İstilik mühərrikləri və soyuducu maşınlar.
Entropiya. Entropiyanın artım qanunu.
Statistik çəki (termodinamik ehtimal). Termodinamikanın ikinci qanunu və onun statistik şərhi.
1. Geri dönən və geri dönməyən proseslər
Qoy, təcrid olunmuş sistemdə hansısa proses nəticəsində orqanizm dövlətdən keçsin AMMA bir vəziyyətə IN və sonra ilkin vəziyyətə qayıdır AMMA. Proses adlanır geri çevrilə bilən dan tərs keçid etmək mümkün olarsa IN in AMMA birbaşa prosesdə olduğu kimi eyni aralıq vəziyyətlər vasitəsilə, üçün dəyişiklik qalmayıb həm bədənin özündə, həm də ətrafdakı orqanlarda. Əgər əks proses mümkün deyilsə və ya prosesin sonunda ətrafdakı cisimlərdə və orqanizmin özündə bəzi dəyişikliklər qalırsa, o zaman proses baş verir. dönməz.
Geri dönməz proseslərin nümunələri. Hər hansı bir proses müşayiət olunur sürtünmə geri dönməzdir (sürtünmə zamanı ayrılan istilik başqa bir cismin işini sərf etmədən toplanaraq yenidən işə çevrilə bilməz). Qızdırılan bir bədəndən daha az qızdırılana istilik ötürülməsi ilə müşayiət olunan bütün proseslər dönməz(məsələn, istilik keçiriciliyi). Geri dönməz proseslərə həmçinin diffuziya, viskoz axın daxildir. Bütün dönməz proseslər var tarazlıqsızlıq.
tarazlıq olan proseslərdir tarazlıq hallarının ardıcıllığı. tarazlıq vəziyyəti- bu, xarici təsirlər olmadan bədənin özbaşına uzun ola biləcəyi bir vəziyyətdir. (Sözünü desək, tarazlıq prosesi yalnız ola bilər sonsuz yavaş. Təbiətdəki istənilən real proseslər sonlu sürətlə gedir və enerjinin yayılması ilə müşayiət olunur. Geri dönən proseslər - idealizasiya geri dönməz prosesləri laqeyd etmək olar).
Dairəvi proses (dövrü). Bədən dövlət xaricindədirsə AMMA bir vəziyyətə IN bəzi aralıq vəziyyətlərdən keçir və ilkin vəziyyətə qayıdır AMMA sonra digər ara dövlətlər vasitəsilə dairəvi proses, və ya dövrü.
Dairəvi prosesdir geri çevrilə bilənəgər onun bütün hissələri geri çevrilə bilən. Dövrün hər hansı bir hissəsi geri dönməzdirsə, bütün proses geri dönməzdir.
2. Karno dövrü və onun ideal qaz üçün səmərəliliyi
(Sadi Karno (1796 - 1832) - Fransız fiziki).
 |
Carnot dövrü aşağıdakı kimidir. Birincisi, sistemin bir temperaturu var  , bəxş edilmiş qızdırıcı ilə termal təmasda. Sonra, xarici təzyiqi sonsuz yavaş-yavaş azaldaraq, genişlənməyə məcbur olur izoterm 1-2. Və istiləşir.  qızdırıcıdan və istehsal edir iş  xarici təzyiqə qarşı.
|
– soyuducu(və ya istilik qurğusu). Su anbarları o qədər böyükdür ki, istilik vermək və ya almaq onların temperaturunu dəyişmir. Bundan sonra sistem adiabatik olaraq təcrid olunur və məcbur edilir adiabatik 2 - 3 boyunca genişlənir onun temperaturu soyuducunun istiliyinə çatana qədər. At adiabatik genişlənmə sistem xarici təzyiqə qarşı da müəyyən işlər görür. 3-cü vəziyyətdə, sistem gətirilir soyuducu ilə istilik təması və davamlı təzyiqin artması onu izotermik olaraq sıxır bəzi vəziyyətə qədər 4. Üstəlik, sistem üzərində iş görülür (yəni sistemin özü mənfi iş görür 
) və soyuducuya bir qədər verir İstilik miqdarı 
. Dövlət 4 seçilə bilər belə ki, adiabatik 4 – 1 boyunca sıxılma yolu ilə sistemi ilkin vəziyyətinə qaytarmaq mümkün olsun. Bunun üçün sistem üzərində iş aparılmalıdır 
(sistem mənfi iş yaratmalıdır 
). Dairəvi Karno prosesi nəticəsində sistemin daxili enerjisi dəyişmir, beləliklə iş görüldü 
Hesablayın ideal istilik mühərrikinin səmərəliliyi Carnot dövrü ilə işləyir. Bu dəyər münasibət istilik miqdarı işə çevrildi, alınan istilik miqdarına qızdırıcıdan.
 |
Bir dövrə üçün faydalı iş dövrün ayrı-ayrı hissələrinin bütün işlərinin cəminə bərabərdir:
İzotermik genişlənmə işi:
,
adiabatik genişlənmə:
,
izotermik sıxılma:
,
adiabatik sıxılma:
Adiabatik bölmələr dövrü təsir etməümumi nəticə üzrə, çünki onların üzərində işləyin bərabər və əks buna görə də işarə 
.
. (1)
2 və 3-cü bəndlərdə təsvir olunan qaz halları eyni adiyabat üzərində yerləşdiyi üçün qaz parametrləri Puasson tənliyi ilə əlaqələndirilir:
.
Eynilə 4 və 1-ci bəndlər üçün:
Bu tənlikləri terminə bölsək, əldə edirik:
, sonra (1) dən belə çıxır
 |
Yəni, Carnot dövrünün səmərəliliyi yalnız qızdırıcının və soyuducunun temperaturları ilə müəyyən edilir.
Karno teoremi(sübut yoxdur): Qızdırıcının və soyuducunun eyni temperaturlarında işləyən bütün geri dönən maşınların səmərəliliyi eynidır və yalnız qızdırıcının və soyuducunun temperaturları ilə müəyyən edilir..
Şərh: real səmərəlilik istilik mühərriki həmişə aşağıda ideal bir istilik mühərrikinin səmərəliliyindən daha çox (həqiqi bir mühərrikdə var istilik itkisi, ideal maşın nəzərə alınarkən nəzərə alınmayan).
3. İstilik mühərrikinin və soyuducu maşının iş prinsipi
İstənilən istilik mühərrikidir 3 əsas hissədən: işləyən maye, qızdırıcı və soyuducu.
İşləyən maye qızdırıcıdan müəyyən miqdarda istilik alır. Sıxıldıqda qaz bir qədər istiliyi soyuducuya ötürür. Alınan iş dövr başına mühərrik tərəfindən yerinə yetirilir:
(Qeyd: real istilik mühərrikləri adətən sözdə uyğun olaraq işləyir açıq döngə genişləndirilməsi sonra qaz zaman atılan, Və yeni bir hissəni sıxır. Lakin bu, prosesin termodinamikasına ciddi təsir göstərmir. IN Bağlı dövr genişlənir və daralır eyni hissə.).
Soyuducu maşın. Carnot dövrü geri çevrilə bilər, buna görə də edilə bilər əks istiqamətdə. (4-3-2-1-4 (şək.15.3)) Kimdən soyuducu kamera istiliyi udur .
 |
qızdırıcı işçi maye müəyyən miqdarda köçürür istilik  . Xarici qüvvələr işləyir  , sonra
Dövrün nəticəsi olaraq soyuq bir cisimdən daha yüksək temperaturlu cismə bir qədər istilik ötürülür. Həqiqətən soyuducu qurğuda işləyən maye adətən az qaynayan mayelərin buxarları- ammonyak, freon və s. Maşına enerji buradan verilir |
|
düyü. 15.3 |
elektrik şəbəkəsi. Bu enerji sayəsində proses “ istilikötürmə” soyuducu kameradan daha isti orqanlara (ətraf mühitə).
Soyuducu qurğunun səmərəliliyi performans əmsalı ilə qiymətləndirilir:
 |
İstilik nasosu. Bu, davamlı işləyən bir maşındır, işin xərclənməsi səbəbindən 
(elektrik) istiliyi götürür aşağı temperaturlu bir mənbədən (ən çox yaxın temperatura mühit
) və daha yüksək temperaturlu istilik mənbəyinə ötürür 
istilik miqdarı bərabərdir məbləğ aşağı temperaturlu mənbədən alınan istilik və sərf olunan iş: 
.
həmişə birdən çox (mümkün olan maksimum 
).
Müqayisə üçün: otağı qızdırsanız adi elektrik qızdırıcıları, sonra istilik miqdarı, istilik elementlərində tam olaraq ayrılmışdır elektrik istehlakına bərabərdir.
4 . Entropiya. Entropiyanın Artan Qanunu
Termodinamikada “entropiya” anlayışı alman fiziki R.Klauzius (1865) tərəfindən təqdim edilmişdir.
Statik fizikadan: istilik miqdarının nisbəti 
temperaturu sistemə bildirir 
(sistem) bəzi vəziyyət funksiyasının artımıdır(entropiya).
Bədənin hər bir vəziyyəti müəyyən bir entropiya dəyəri ilə xarakterizə olunur. 1 və 2-ci vəziyyətlərdəki entropiyanı kimi işarə etsək 
Və 
, sonra geri dönən proseslərin tərifinə görə:
 |
Entropiyanın təyin olunduğu ixtiyari sabitin dəyərinin əhəmiyyəti yoxdur. Fiziki məna daşıyan entropiyanın özü deyil, entropiyalar arasındakı fərqdir.
Entropiyanın Artan Qanunu.
Fərz edək ki, təcrid olunmuş sistem tarazlıqdan çıxır
 |
(əks proses üçün “=” işarəsi, geri dönməz “1 - 2 - 1 keçidimiz üçün:
.
2 - 1 prosesi geri çevrildiyi üçün bərabərlik olacaq. ( Entropiyanın Artan Qanunu).
5. Statistik çəki (termodinamik ehtimal).
Altında termodinamik ehtimal başa düşdü mikrostatların sayı(mikropaylanmalar, məsələn, molekulların kosmosda və ya enerjidə paylanması) nəzərə alınanları təyin edə bilər makro paylama.
3-cü və 4-cü - birincidə və s. (Şəkil 15.5).
|
, |
const),
harada 
Boltzman sabiti, 
termodinamik ehtimal.
Termodinamikanın ikinci qanunu və onun statistik şərhi
Boltzmannın tərifi:
Clausius'un formulası:
.
, sonra 
Bu o deməkdir ki, hər biri üçün 
keçid halları 
temperaturu 301 K olan bir cismin temperaturu 300 K olan bir cismə, eyni miqdarda istiliyin 300 K temperaturlu bir bədəndən temperaturu 301 K olan bir cismə keçidinin bir halı baş verə bilər. (Qeyd edək ki, çox az miqdarda istilik üçün 
ehtimallar müqayisəli olur və belə hallar üçün ikinci qanun artıq tətbiq edilə bilməz.).
Ümumiyyətlə, sistemdə çoxvariantlı yollar, proseslər varsa, deməli, son vəziyyətlərin entropiyasını hesablayaraq, nəzəri olaraq bu və ya digər yolun, prosesin ehtimalını müəyyən etmək olar., əslində onları istehsal etmədən və bu vacibdir praktik istifadə termodinamik ehtimalı entropiya ilə əlaqələndirən düstur.
Özünə nəzarət üçün suallar
İSTİFADƏLƏR
1.İrodov İ.E. Makrosistemlərin fizikası. - M. - S. - Pb.: Fizmətlit,
2. Saveliyev I.V.. Ümumi fizika kursu: 3 cilddə - M .: Nauka, 1977. 1-ci cild. - 432s.
3.Matveev A.N. Molekulyar fizika. - M .: Daha yüksək. Şk., 1987.
4.Sivuxin D.V.Ümumi fizika kursu: 5 cilddə. - M.: Nauka, 1975. c.2.
5.Telesnin R.V.. Molekulyar fizika. - M .: Daha yüksək. məktəb, 1973. -
6.Zisman G.A., Todes O.M.Ümumi fizika kursu: 3 cilddə. – M.:
Nauka., 1969. T 1. - 340-cı illər.
7.Trofimova T.İ. Fizika kursu. - M .: Daha yüksək. məktəb, 1990. - 478s.
8.Kunin V.N.. Fizikanın çətin bölmələri üzrə mühazirə qeydləri
Vladimir. politexnik in-t. - Vladimir, 1982 / - 52s.
9. Fizika. Proqram, təlimatlar və tapşırıqlar
qiyabi tələbələr (həll nümunələri ilə) / Komp.: A.F. Gal-
qohumu, A.A. Kuliş, V.N. Kunin və başqaları; Ed. A.A. Kulish; Vla-
zəif. dövlət un-t. - Vladimir, 2002. - 128s.
10. üçün təlimatlar müstəqil iş fi
zike / Müəllif: E.V. Orlik, E.D. Korj, V.G. Prokoshev; Vladimir.
dövlət un-t. - Vladimir, 1988. - 48-ci illər.
Mühazirə nömrəsi 7. molekulyar kinetik nəzəriyyə
ideal qaz………………………………………………….4
Mühazirə № 8. klassik statistikanın elementləri
(statistik fizika)……………………………………………12
Mühazirə nömrəsi 9. real qazlar…………………………………………………..25
Mühazirə nömrəsi 10. mayelərin xassələri……………………………………….32
Mühazirə nömrəsi 11. bərk cisimlərin xassələri……………………………………..40
Mühazirə nömrəsi 12. faza tarazlığı və faza keçidləri………….47
Biri xarakterik xüsusiyyətlər Hadisələrin termodinamik nəzərdən keçirilməsi bir cismi qarşılıqlı təsirdə olan çoxlu sayda cisimdən təcrid etməkdən ibarətdir ki, bu da tədqiq olunan sistem adlanır, qalan cisimlər isə xarici mühit və ya xarici cisimlər adlanır. Bu üsulda bütün diqqət seçilmiş sistemə verilir, onun həndəsi sərhədləri çox vaxt şərti və baxılan məsələnin həlli üçün əlverişli olması üçün seçilir. Sistemin istirahətdə olduğu güman edilir, ona görə də onun içindəki enerji dəyişiklikləri tamamilə onun daxili enerjisindəki dəyişikliyə qədər azalır. Xarici cisimlərlə qarşılıqlı əlaqə ən ümumi formada qurulur: enerji sistemlə xarici cisimlər arasında istilik və iş şəklində ötürülə bilər.
Şəkil 2.5-də tədqiq olunan sistem və II və III xarici cisimlər sxematik şəkildə göstərilir. Sistem dibi və hərəkətli porşen A A olan silindrdə yerləşdirilir. Silindr divarları və pistonu adiabatik, silindrin dibi isə istilik keçirici olsun. Onda aydındır ki, seçilmiş I sistem II gövdə ilə istilik təmasdadır (bu gövdə ilə istilik mübadiləsi mümkündür), III gövdə ilə isə mexaniki təmasdadır (porşen hərəkət edərkən görülən iş sayəsində bu gövdə ilə enerji mübadiləsi mümkündür. ). Şəkildəki oxlar göstərir ki, elementar istilik miqdarı II cisimdən sistemə daxil olur, sistem III cisimdə elementar işi yerinə yetirərək ona enerji ötürür. Nəticədə dəyişiklik var
sistemin daxili enerjisi Şəkil 2.5-də göstərilən diaqrama əsasən,
Yazılı tənlik termodinamikanın birinci qanununu ifadə edir: sistemin ətrafdakı cisimlərdən aldığı istilik miqdarı onun daxili enerjisini dəyişməyə və xarici cisimlər üzərində iş görməyə gedir.
Nəzərə almaq lazımdır ki, kəmiyyətlər cəbridir, ümumiyyətlə qəbul edilir ki, sistem bu istiliyi alırsa və sistem xarici cisimlər üzərində işləyirsə, onlara enerji ötürür. (17.1) tənliyini şərh edərkən sadəlik üçün bu alınan istiliyin mükəmməl iş olduğu deyilirdi.Lakin ümumi halda cisim istilik verə bilər, sonra isə iş vasitəsilə enerji ala bilər.
Adiabatik qabıqla əhatə olunmuş sistemdə proseslər ətrafdakı cisimlərlə istilik mübadiləsi ilə müşayiət olunmur; belə proseslər adiabatik adlanır. Adiabatik proseslər üçün və uyğun olaraq Son ifadə aşağıdakıları ifadə edir: adiabatik prosesdə iş daxili enerjinin itirilməsi səbəbindən baş verir. Əgər (xarici cisimlər sistem üzərində işləyirsə), onda (sistemin daxili enerjisi artır).
Sistemin qabığı sərtdirsə (mexaniki izolyasiya), sistemdəki hər hansı bir dəyişikliklə mexaniki iş sıfıra bərabərdir. Belə proseslər izoxorik (izokorik) adlanır, onlar üçün Beləliklə, sistemdə izoxorik dəyişikliklərlə onun daxili enerjisi yalnız giriş və ya çıxış istiliyinə görə dəyişir.
(17.1) tənliyinin daha bir xüsusiyyətini qeyd etmək lazımdır: kəmiyyətlər istilik və işin elementar (kiçik) qiymətləri olduğu halda, tədqiq olunan cismin daxili enerjisinin diferensiallığı var; (şək. 2.5-ə bax) - II cismin III cismin üzərində I cismin işinə ötürülən istiliyin elementar miqdarı. Bu halda II cisim bir sıra başqa cisimlərlə enerji mübadiləsi apara bilər, ona görə də ümumi halda ikinci cismin enerji diferensialı ola bilməz. Tədqiq olunan sistem üçün tədqiq olunan sistemin hər hansı dövlət funksiyasının bir hissəsi var və buna görə də tam diferensial ola bilməz. Sistemlə üçüncü cisim arasında enerji mübadiləsini təyin edən elementar iş də tam diferensial deyil.
1-ci vəziyyətdən 2-ci vəziyyətə keçməsi ilə əlaqədar sistemin vəziyyətindəki son dəyişikliyi təyin edərkən, ifadə
(17.1) keçid xətti üzərində inteqrasiya və ya eyni olan:
Son bərabərlik sistemdəki son dəyişikliklər üçün termodinamikanın birinci qanununu ifadə edir. Yuxarıda göstərilənlərə əsasən, bunlar istilik və işin son dəyərləridir (lakin bir şeyin artımı deyil), dəyər isə daxili enerjinin artımıdır.
Daha əvvəl qeyd edildiyi kimi (§ 16, 13), o, asılı deyil, prosesin növündən asılıdır (sistemin ilkin vəziyyətdən son vəziyyətə keçid yolunda). Bu baxımdan (17.2) tənliyindən belə nəticə çıxır ki, o, həm də prosesin növündən asılıdır.
Əgər sistemin vəziyyəti dəyişdikdə, onun temperaturu o vaxta qədər dəyişirsə, (17.2)-ni bölməklə, alırıq:
Nisbət - sistemin istilik tutumunu təyin edir. İki vəziyyət arasında keçidlər elə bir şəkildə baş verə bilər ki, temperatur dəyişikliyi eyni olsun, lakin müxtəlif keçidlər üçün dəyərlər fərqli olacaq (müxtəlif işlər üçün).Bundan belə nəticə çıxır ki, sistemin (17.3) istilik tutumu da ondan asılı olacaq. prosesin növü.