From Wikipedia, the free encyclopedia
İzotermik proses (yun. ἴσος -bərabər və θέρμη - isti) — sabit temperaturda sistemin halının dəyişməsi.[1] Bu prosesdə temperatur sabit qalır: ΔT = 0. Havanın tədricən sıxılma prosesini və ya qabdan qazı sorub çıxaranda nasosun porşeni altında qazın genişlənməsini təxmini olaraq izotermik proses hesab etmək olar. İzotermik prosesi həyata keçirmək üçün adətən, sistemə termostat tətbiq edilir. Bu zaman prosesin dövrədəən keçirilməsi daha da tezləşir. Sistemin temperaturu isə termostatın temperaturundan fərqlənmir. İzotermik proses elə prosesdir ki, qazın çəkisi, molyar qaz və temperatur є -konstant sayılırlar.[2]
İzotermik proses və Boyl-Mariott qanunu arasında sxematik əlaqə vardır. İzotermik proses Boyl-Mariott qanununun hesabına izah edilir. Boyl-Mariott qanununda deyilir:
"Sabit temperaturda verilmiş kütləli ideal qazın təzyiqinin həcminə hasili sabit qalır" |
"Boyl-Mariott qanunu" aşağıdakı düstur ilə ifadə olunur:
və ya:
Riyazi olaraq aşağıdakı kimi yazılır:
Düsturları nəzərdən keçirsək aşağıdakı nisbətləri alırıq:
Boyl-Mariott qanununun[3] qrafikinə nəzər salsaq görərik ki, P və V qrafiki hiperbolik əyridən ibarətdir. Yəni P V ilə tərs mütənasibdir. İzotermik prosesdə də belədir. Buradan aydın olur ki, doğrudan da, izotermik proses Boyl-Mariott qanununun sayəsində izah edilir.
Mendeleyev-Klapeyron tənliyinin (İdeal qazın hal tənliyi) düsturu aşağıdakı kimidir:
burada:
Daimi kütləli qazın müxtəlif nisbətləri müxtəlif səviyyələrdə ola bilər:
Bu nisbətlərdən də kütləsi dəyişməyən qaz üçün aşağıdakı tənlikləri alırıq:
və ya:
Əgər İzotermik proses Klapeyron tənliyinə tətbiq edilsə, onda temperatur bir-birinə bərabər olur. Bu zaman aşağıdakı düsturlar alınır:
və ya:
İdeal qazların[4][5] İzotermik prosesdə hərəkəti Boyl-Mariott qanununun[6][7][8] köməyi ilə izah edilir. Buradan aşağıdakı nəticəni alırıq:
"Sabit temperaturda verilmiş kütləli ideal qazın təzyiqinin həcminə hasili sabit qalır" |
İzotermik prosesi termodinamikanın birinci qanununa tətbiq etmək olar. Onda bu zaman aşağıdakı düstur alınır:
və ya:
İzotermik prosesin İşə tətbiqi zamanı İnteqral üsulundan istifadə edilir. Bu zaman aşağıdakı nəticələr alınır:
Bu zaman aşağıdakı düsturlar alınır:
burada:
Bəzən bu düsturları aşağıdakı kimi də yazırlar:
Bəzən də W işarəsi A ilə göstərilir:
Yaxud, düsturda ln-nin yerinə log-ifadəsini də daxil etmək olar. Onda düsturlar aşağıdakı kimi olar:
Həmçinin, R-in yerinə k mütənasiblik əmsalı yazılır:
burada:
İzotermik prosesdə entropiyanın dəyişməsi baş verir. Bu zaman aşağıdakı düsturlar yaranır:
burada:
Bir mol qaz üçün Van-der-Vaals tənliyi aşağıdakı kimi yazılır:
burada:
İstənilən mol qaz üçün Van-der-Vaals tənliyi isə aşağıdakı kimidir:
burada:
Van-der-Vaals izotermik proses vardır. Onun qrafikində P V ilə asılıdır. Yalnız bu asılılıqda P V ilə müxtəlif temperaturlarda asılıdır.
Nəm buxar qaynama temperaturunda olur. Həmçinin, maye ilə quru doymuş buxarın qarışığından ibarət olduğundan, onun həcmi qarışığın həcmi kimi tapılır. Nəm buxar sahəsində izotermik proses izobar prosesinə uyğun olur. Deməli, burada izotermik prosesi izobar prosesi kimi qiymətləndirmək olar.
İzotermik prosesin yaradılması üçün temperaturda olan qazın həcmini dəyişdirmək lazımdır. Qaynama hadisəsi və ya təzyiqdə olan sərt cismin suda üzməsi izotermik prosesə misal ola bilər. İzotermik prosesdə daxili işin görülməsi baş verir. Bu zaman bütün iş daxili işin görülməsinə sərf edilir. Sərt cisimdə və ya maye olan böyük yerdə izotermik proses cismin həcmini az dəyişdirir. Əgər faza keçməsi baş verərsə, onda sərt cismin və ya maye olan böyük yerdə izotermik proses cismin həcmini çox dəyişdirir. Bəzən izotermik prosesin həyata keçirilməsi üçün cismi Termostata yerləşdirirlər. Bu zaman mənbə də yaradıla bilər. Eyni zamanda Termometr ilə istiliyi ölçmək olar. Əgər izotermik proses yavaş gedirsə, onda termodinamik proses pozulmur. Bu zaman proses Dönən proses olur. İzotermik tez baş verirsə, onda bu zaman tarazlıq pozulur və proses dönməz proses olur. Dönməz prosesə Qısıq misal göstərilə bilər. Qısıqda temperatur dəyişkən olur. İzotermik prosesi daha aydın göstərmək üçün qrafikindən istifadə olunur. İzotermik prosesin qrafiki isə "İzoterm əyrisi" adlanır.
İzotermik prosesdə təzyiqin necə baş verdiyini ətraflı müşahidə etmək üçün porşenlə sıxılmış kolbaya baxmaq lazımdır. Əgər porşeni kolbanın içində aşağıdan yuxarıya qaldırdıqda, qazaın genişlənməsi baş verir. Bu zaman təzyiq azalır. Lakin porşeni kolbanın içində yuxarıdan aşağıya sıxdıqda, qazın sıxılması baş verir. Bu zaman isə təzyiq artır. Həmin hadisələri P ilə V qrafikində müşahidə etmək mümkündür.[10]
İzotermik proseslər istənilən sistem növündə baş verə bilər. Yüksək strukturlaşdırılan maşınlar buna misal ola bilər. Bəzi yüksək hərarət mühərrikinin dövrələrinin müxtəlif hissələri yerinə yetirilən İzotermik proseslər və Karno dövrəsi ilə yaxınlaşdırıla bilər. Həmçinin, ərimə və faza dəyişiklikləri də izotermik proseslərdir.
Mükəmməl qaz üçün Coul qanununa görə, daxili enerji tam hərarətin funksiyasıdır. İzotermik prosesdə hərarət daimidir və ya dəyişməzdir. Beləliklə, daxili enerji də daimidir və ya dəyişməzdir. Daxili enerjidə təmiz dəyişiklik sıfırdır.
Mükəmməl və ya ideal qaz çərçivəsində, heç bir molekullararası qüvvələr yoxdur və qaz molekulları olduqca sonsuz kiçikdir. Buna baxmayaraq, real təmiz maddə üçün molekullararası qüvvələrə üstün gəlməkdə istifadə edilən enerjiyə müvafiq gələn daxili enerjinin komponenti var.
İzotermik prosesdə qazın həcmi dəyişəndə, hər molekul dəyişikliklərinin arasında orta ədəd məsafəsi də dəyişir. Beləliklə, əgər real təmiz qaz İzotermik prosesə məruz qalırsa, daxili enerjinin daxili temperatur bir yerdə ola bilən bu komponentində təmiz dəyişiklik var.[11][12][13][14][15]
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.