44
ïроцестерге сәйкес ішкі энергия мен газға берілген жылу мөлшері толығымен
оның жұмыс жасауына кететіні айқындалады. Басқа жағдайларда (изохоралық
және изобаралық) газ, сәйкесінше, не жұмыс жасамайды, не оны жасау үшін
газға берілген жылу мөлшерінің тек бір бөлігі ғана жұмсалады. Газдың цикл
ішіндегі жұмысын қарастыру оның сан мәні жағынан
p – V координаталарда
бейнеленген циклдің ауданына тең болатынын көрсетеді.
Осы білімдерді пайдалана отырып, мәңгі қозғалтқыш жасау мүмкін емес
екен туралы үздіксіз жұмыс жасайтын жылу қозғалтқышының негізгі
элементтері туралы мәселені талқылауға болады. Термодинамиканың бірінші
заңы бірінші ретті мәңгі қозғалтқыш жасау мүмкін емес деп тұжырымдайды.
Дегенмен екінші ретті мәңгі қозғалтқыш жасау бұл заңға қайшы келмейді.
Осыған байланысты жылу қозғалтқышында қыздырғыштан газға берілетін
жылу мөлшерінің жұмысқа айналуын қарастыру қажет. Егер бұл қозғалтқыш
периодты түрде жұмыс жасайтын болса, онда қыздырғышпен және жұмыс
жасайтын механизммен қатар, суытқыштың да болуы тиіс. Қозғалтқыштың
циклдік жұмысы кезінде жылуды толығымен жұмысқа айналдыру мүмкін
емес. Міне, осыны В. Томсонның тұжырымдамасындағы термодинамиканың
екінші заңы дәлелдейді.
Оқулықта жылу қозғалтқыштарының жұмыс принциптері негізінен
жоғарыда баяндалғандарға сәйкес қарастырылған. Сонымен қатар оқушыларға
жылу қозғалтқыштарының басқа — қозғалтқыштардың периодты түрде жұмыс
істеуі үшін суытқыштың қажеттігі, мәңгі қозғалтқыш жасаудың мүмкін емес
екенін дәлелдеу, сондай-ақ жұмыс денесі мен суытқыш температуралары
бірдей болған кезде қозғалтқыштың жұмыс істей алмайтын сияқты принципті
маңызы бар мәселелерді түсіндіру қажет.
“Молекулалық физика. термодинамика” тақырыптары бойынша
бақылау жұмысы
1-нұсқа
1. Озон О
3
-тің 10
22
молекуласының массасы неге тең?
Жауабы:
ò ≈ 0,8 · 10
–3
кг = 0,8 г.
2. Газды изотермиялық процесте ұлғайтқан
кезде оның қысымы неліктен
азаятынын түсіндіріңдер.
Жауабы: Изотермиялық процесте қысым концентрацияға
тура пропорцио-
нал
(р=пkТ), ал концентрация көлемге кері пропорционал (
п = N/V).
Газ дың көлемін ұлғайтқан
кезде концентрация азаяды, демек,
қысым да
азаяды.)
3. 6-суретте идеал газ күйінің өзгеруінің әртүрлі процестері көрсетілген.
а) Процестерді атаңдар; ә) процестердің қайсысында үлкен жұмыс
өндіріледі? Ол неге тең?
Жауабы:
(а)
аә — изобаралық ұлғаю (қыздыру);
аб – изотер мия лық ұлғаю;
àâ – изохоралық салқындау; ә) изобаралық ұлғаю (қыздыру) кезінде
неғұрлым үлкен
жұмыс өндіріледі;
À
аә
= 1,2 · 10
4
Дж.