YOSH OLIMLAR
ILMIY-AMALIY KONFERENSIYASI
in-academy.uz/index.php/yo
76
TERMODINAMIKA ASOSLARI
Kamalova Dilnavoz Ixtiyorovna
NDU “Fizika va astronomiya” kafedrasi professori
SHomurodova SHahzoda Akbar qizi
NDU “Fizika va astronomiya” yo’nalishi 2-bosqich talabasi
https://doi.org/10.5281/zenodo.15899272
Annotatsiya
: Termodinamikaning asosiy qonunlari – energiyaning saqlanishi,
entropiyaning ortishi va mutlaq nolga erishishning imkonsizligi ko'rib chiqiladi. Har bir
qonunning fizika, kimyo va muhandislikdagi ahamiyati hamda ularning kundalik hayotdagi va
texnologiyalardagi qo'llanilishiga e'tibor qaratilgan.
Kalit so'zlar:
Termodinamika, energiya, entropiya, issiqlik, qonunlar, fizika, kimyo,
muhandislik.
Аннотация:
В данном материале рассматриваются основные законы
термодинамики – закон сохранения энергии, закон возрастания энтропии и
невозможность достижения абсолютного нуля. Особое внимание уделено значению
каждого закона в физике, химии и инженерии, а также их применению в повседневной
жизни и технологиях.
Ключевые слова:
Термодинамика, энергия, энтропия, теплота, законы, физика,
химия, инженерия.
Abstrakt:
This material explores the fundamental laws of thermodynamics – the
conservation of energy, the increase of entropy, and the impossibility of reaching absolute
zero. Emphasis is placed on the significance of each law in physics, chemistry, and
engineering, as well as their applications in everyday life and technology.
Keywords:
Thermodynamics, energy, entropy, heat, laws, physics, chemistry,
engineering.
Termodinamik jarayonda sistema boshlang’ich holatdan oraliq holatlar orqali oxirgi
holatga o’tadi . Bu o’tish qaytar va qaytmas boʻlishi mumkin.
Qaytar jarayon deb, sistema biror holatga oʻtganda oxirgi holatdan boshlangʻich holatga
oʻsha oraliq holatlar orqali teskari ketma-ketlikda oʻtishga aytiladi.
Masalan, ishqalanishsiz boʻladigan barcha sof mexanik jarayonlar qaytar jarayonga
misol boʻladi. Jumladan, uzun ipgakda osilgan ogʻir mayatnikning tebranishi qaytarish
jarayoniga yaqin boʻladi. Bu holda kinetik energiya amalda toʻla potensial energiyaga aylanadi.
Shuningdek, teskarisi ham oʻrinli. Muhitning qarshiligi kichik boʻlganligi sababli tebranish
amplitudasi sekin kamayadi va tebranish jarayoni uzoq davom etadi.
Ma’lum qarshilikka uchraydigan yoki issiq jisindan sovuq jismga issiqlik uzatish bilan
roʻy beradigan har qanday jarayon qaytmas boʻladi. Amalda barcha real jarayonlar qaytmas
jarayonlardir. Yuqoridagi keltirilgan mayatnik misolidagi jarayon ham qaytmasdir, chunki
ishqalanishni yoʻqotib boʻlmaydi. Shu sababli mexanik energiyaning bir qismi hamma vaqt
issiqlikka aylanadi va qaytmas boʻlib atrof-muhitga sochilib ketadi, demak, atrofdagi jismlarda
oʻzgarish sodir boʻladi, shuning uchun jarayon qaytmas deyiladi.
Shuningdek, issiq jisimdan sovuq jismga issiqlik miqdorining uzatilishi jarayoni ham
qaytmas jarayonlarga misol boʻladi.
Umuman, tabiatda qaytar jarayonlar mavjud emas. Real jarayonlarning hammasi
qaytmasdir. Qaytar jarayonlar ideallashtirilgan tushunchadir. Ichki energiya. Termodinamik
YOSH OLIMLAR
ILMIY-AMALIY KONFERENSIYASI
in-academy.uz/index.php/yo
77
sistema koʻplab molekulalar va atomlardan tashkil topganligi sizga maʼlum. U ichki energiyaga
ega, ya’ni molekulalar doimo harakatda boʻlganligi uchun kinetik energiyaga ega. Shu bilan
birga modda molekulalari orasida oʻzaro ta’sir kuchi boʻlganligi sababli molekulalar oʻzaro
ta’sir potensial energiyasiga ega boʻladi.
Termodinamik sistemaning ichki energiyasi deb, uning barcha molekulalarining
tartibsiz harakat kinetik energiyalari va ularning oʻzaro ta’sir potensial energiyalarining
yigʻindisiga aytiladi.
Jismning ichki energiyasini mexanik energiya bilan almashtirmaslik kerak, chunki
mexanik energiya jismning boshqa jismlarga nisbatan harakatiga va joylashuviga bogʻliq
boʻlsa, shu jismning ichki energiyasi jismni tashkil etuvchi zarralarning harakatiga va bir-
biriga nisbatan joylashuviga bogʻliqdir.
Ichki energiya termodinamik sistemaning bir qiymatli funksiyasidir, ya’ni sistemaning
har bir holatiga ichki energiyaning aniq bir qiymati toʻgʻri kelib, u sistema bu holatga qanday
qilib kelib qolganiga mutlaqo bogʻliq emas. Agar gaz qizitilsa, molekula va atomlarning
tezliklari ham ortadi. Bu esa ichki energiyaning ortishiga olib keladi. Agar bosim yoki
solishtirma hajmi oʻzgartirilsa, bu ham ichki energiyaning oʻzgarishiga olib keladi, chunki
molekulalar orasidagi masofa oʻzgaradi. Demak, ularning oʻzaro ta’sir potensial energiyalari
ham oʻzgaradi.
Odatda, sistemaning ichki energiyasi T=0K da nolga teng deb hisoblanadi, lekin bu
muhim ahamiyatga ega emas. Chunki sistema bir holatdan ikkinchisiga oʻtganda ichki
energiyaning oʻzgarishi ∆ U ahamiyatga ega boʻladi.
Termodinamikaning birinchi qonuni. Buning uchun qizdirilayotgan choʻynak misolini
koʻraylik. Choʻynak olayotgan issiqlik miqdori Q ichidagi suvning qizishiga, ya’ni suvning ichki
energiyasi ortishiga ∆U va suv bugʻlari choʻynak qopqogʻini koʻtarganda tashqi kuchlarga
qarshi (qopqoqning ogʻirlik kuchi) bajariladigan A ishga sarflanadi. Bu jarayon energiya
saqlanish va aylanish qonuni
Q =∆ U + A
koʻrinishiga ega boʻladi. Bu termodinamikaning birinchi qonunining matematik
koʻrinishidir. Termodinamik sistemaga beriladigan issiqlik miqdori uning ichki energiyasini
orttirishishi va tashqi kuchlarga qarshi bajarilgan ishning yigʻindisiga teng.
Agar sistemaga issiqlik miqdori berilayotgan boʻlsa, Q musbat, agar sistemadan issiqlik
miqdori olinayotgan boʻlsa, Q manfiy ishora bilan olinadi. Shuningdek, agar sistema tashqi
kuchlarga qarshi ish bajarayotgan boʻlsa, A ish musbat, tashqi kuchlar sistema ustida ish
bajarayotgan boʻlsa, A ish manfiy boʻladi.
Termodinamikaning birinchi qonuni birinchi tur abadiy dvigatel (lotincha "perpetuum
mobile") yasash mumkin emasligini koʻrsatadi. Birinchi tur "perpetuum mobile"ga asosan
teng miqdorda energiya sarflamasdan ish bajara oladigan mashina qurish haqida fikr
yuritiladi. Energiyaning saqlanish va aylanish qonuni boʻlgan termodinamikaning birinchi
qonunida esa tabiatda roʻy beradigan barcha jarayonlarda energiya oʻz-oʻzidan paydo
boʻlmaydi va yoʻqolmaydi, faqat bir koʻrinishdan boshqasiga aylanishi mumkin, deb qayd
etiladi. Termodinamikaning birinchi qonuni quyidagicha ham ta’riflanadi:
Sistemaning bir holatdan ikkinchi holatga oʻtganda ichki energiyaning oʻzgarishi tashqi
kuchlarning ishi (A') va sistemaga berilgan issiqlik miqdori (Q) ning yigʻindisiga teng:
∆U = Q + A'. (6.2)
YOSH OLIMLAR
ILMIY-AMALIY KONFERENSIYASI
in-academy.uz/index.php/yo
78
Termodinamikaning birinchi qonuni energiyaning saqlanish va aylanish qonunini
ifodalasa-da, termodinamik jarayonning roʻy berish yoʻnalishini koʻrsata olmaydi. Misol uchun
birinchi qonun, issiqlik miqdorining issiq jismdan sovuq jismga oʻtish imkoniyati qanday
boʻlsa, sovuq jismdan issiq jismga oʻtish imkoniyati ham shunday deb koʻrsatadi. Aslida esa
"Tabiatda oʻz-oʻzidan qanday jarayonlar roʻy berishi mumkin", degan savol tugʻiladi. Bunga
termodinamikaning ikkinchi qonuni javob beradi.
Termodinamikaning ikkinchi qonuni. Bu qonun ta’rifining bir nechta shakllari mavjud
boʻlib, ularning eng soddasi Klauzius ta’rifini keltiramiz.
Issiqlik oʻz-oʻzidan past temperaturrali jisimdan yuqori temperaturrali jismga oʻtmaydi.
Amalda cheksiz katta boʻlgan okean suvlaridagi issiqlik oʻz-oʻzidan temperaturasi
suvnikidan pastroq boʻlgan jismgagina oʻtishi mumkin. Issiqlikni temperaturasi past jisimdan
temperaturasi yuqori jismga oʻtkazish uchun qoʻshimcha ish bajarish kerak. Shu bilan birga,
issiqlik miqdori issiqqa toʻla aylanmay, uning bir qismi atrof-muhitni qizdirishga sarflanadi.
Shu nuqtayi nazardan ikkinchi qonunning Plankning quyidagi ta’rifi ham e’tiborga molik:
tabiatda issiqlik miqdori toʻlaligicha ishga aylanadigan jarayon boʻlishi mumkin emas.
Issiqlik ishga aylanishi uchun isitkich va sovitkich boʻlishi kerak. Barcha issiqlik
mashinalarida isitkichdan sovitkichga beriladigan energiyaning bir qismigina foydali ishga
aylanadi. Unda issiqlik mashinalarining FIK qanday kattaliklarga bogʻliq va uni oshirish uchun
nima qilmoq kerak degan savol tugʻiladi. Bu savolga termodinamikaning ikkinchi qonunining
Karmo ta’rifi javob beradi: ideal issiqlik mashinasining foydali ish koeffitsiyenti issiqlik
beruvchi va issiqlik oluvchilarning temperaturalari farqi bilangina aniqlanadi.
Termodinamika qonunlari amalda qanday issiqlik mashinalari yasash mumkinligi va
ularning FIKni orttirish uchun nimalarga e’tibor berish zarurligi haqida yoʻllanma beradi.
Ikkinchi tur "perpetuum mobile". Ikkinchi tur "perpetuum mobile"okean suvlaridagi har
qanday miqdordagi energiyadan ish bajarmasdan foydalanish mumkin degan gʻoyaga
asoslangan. Termodinamikaning ikkinchi qonuni esa issiqlik miqdori faqat issiq jismdan
sovuq jismga oʻz-oʻzidan oʻtishi mumkin, teskarisi uchun esa qoʻshimcha ish bajarish zarur
deb ta’kidlaydi. Bu esa ikkinchi tur "perpetuum mobile"ni yasash mumkin emasligini
koʻrsatadi.
Agar ikkinchi tur "perpetuum mobile"ni yasash mumkin boʻlganda edi insoniyat juda
ulkan energiya manbayiga ega boʻlardi. Okeanlarda mavjud 10
21
kg suvning temperaturasini
1
℃
ga pasaytirishga erishilsa, bu 10
24
J issiqlik miqdori ajratib olishga imkon beradi. Shuncha
energiya beruvchi koʻmirni temir yoʻl sostaviga yuklasak, uning uzunligi 10
10
km ni tashkil
etadi. Bu esa qariyib Quyosh sistemasining diametriga teng masofadir. Atrof-muhit bilan
issiqlik miqdori almashmasdan roʻy beradigan jarayonga adiabatik jarayon deyiladi.
Adiabatik jarayonga tez roʻy beradigan jarayon misol boʻladi. Misol uchun gaz tez
siqilganda bajarilgan ish uning temperaturasining, ya’ni ichki energiyasining ortishiga olib
keladi. Temperatura ortishi natijasida atrofdagi issiqlik miqdori tarqalishi uchun esa ma’lum
vaqt kerak. Shuning uchun ham Q=0. Ichki yonish dvigatelida yonilgʻi aralashmasining yonishi
adiabatik jarayonga misol boʻladi.
Adiabatik jarayon uchun termodinamikaning birinchi qonuni quyidagi koʻrinishda
boʻladi:
∆U + A = 0 yoki ∆U = -A.
ya’ni adiabatik jarayonda ish ichki energiyaning oʻzgarishi hisobiga bajariladi.
YOSH OLIMLAR
ILMIY-AMALIY KONFERENSIYASI
in-academy.uz/index.php/yo
79
Issiqlik mashinasi deb, yoqilgʻining ichki energiyasini mexanik energiyaga aylantirib
beradigan mashinalarga aytiladi.
Issiqlik mashinasining ishi prinsipi 1-rasmda koʻrsatilgan. Bir siklda T
1
temperaturli
isitkichdan Q
1
issiqlik miqdori olinib, T
2
temperaturli sovitkichga Q
2
issiqlik miqdori
qaytariladi va A= Q
1
– Q
2
miqdordagi ish bajariladi. 2-rasmda issiqlik mashinasining tuzilishi
koʻrsatilgan. Har qanday dvigatel uchun qismdan iborat: ishchi modda (gaz yoki bugʻ), isitkich
va sovitkich. Isitkichdan Q
1
issiqlik miqdori olgan ishchi modda kengayib ish bajaradi.
Yoqilgʻining yonishi natijasida isitkichning temperaturasi T
1
oʻzgarmas boʻlib qoladi.
Q
1
-rasm.
Siqilishda ishchi modda Q
1
issiqlik miqdorini T
2
temperaturalli sovitkichga uzatadi.
Issiqlik dvigateli siklik ravishda ishlashi kerak.
Aylanma jarayon yoki sikl deb sistema bir qancha holatlardan oʻtib, dastlabki holatiga
qaytadigan jarayonga aytiladi (3-rasm). Soat strelkasi aylanishi boʻylab roʻy beradigan jarayon
(gaz oldin kengayib, keyin siqiladi) toʻgʻri sikl, soat strelkasi aylanishiga teskari yoʻnalishda
(gaz oldin siqilib, keyin kengayadi) roʻy beradigan jarayon esa teskari sikl deyiladi. Issiqlik
mashinalari toʻgʻri sikl, sovitkichlar esa teskari sikl asosida ishlaydi. Sikl tugagada ishchi
modda oʻzining dastlabki holatiga qaytadi, ya’ni uning ichki energiyasi boshlangʻich qiymatiga
ega boʻladi.
2-rasm 3-rasm
YOSH OLIMLAR
ILMIY-AMALIY KONFERENSIYASI
in-academy.uz/index.php/yo
80
4-rasm.
Karno sikli—navbatma-navbat oʻzaro almashinib turuvchi ikiki izotermik va ikki
adiabatik jarayondan iborat qaytar aylanma issiqlik jarayonidir. (6.4-rasm).
Karno sikli deb ataladigan ikkita izotermik va ikkita adiabatik jarayonlardan iborat
siklni 5-rasmda keltirilgan kolchali val va shatun oʻrnatilgan porshenli silindr misolida koʻrib
chiqamiz.
* Silindrdagi porshen eng pastki holatida, gaz hajmi V
1
ni tashkil etadi. Silindrni T
1
temperaturalli isitkichli idishga joylashtirilgan. Boshlangʻich holatdagi gazning temperaturasi
T
1
, bosimi P
1
va hajmi V
1
boʻlsin, ushbu jarayonni 4-rasmdagi pV diagrammada gazning
boshlangʻich holati 1 deb belgilaymiz. T
1
temperaturalli isitkichdan silindrga Q
1
issiqlik
miqdori beriladi va gazning isitkichdan olayotgan issiqlik miqdori hisobiga uning izotermik
ravishda hajmi V
2
gacha kengayishi amalga oshadi. Nihoyat, gazning ikkinchi holatdagi
parametrlari P
2
, V
2
, T
1
boʻladi. Bu holatda gaz A
1
ish bajaradi. 4-rasmdagi pV diagrammada
gazning izotermik kengayishi 1-2 izoterma bilan koʻrsatilgan.
* Kengayishning ikkinchi adiabatik bosqichida Q
2
issiqlik miqdori kamaytirilisa-da,
porshen V
3
dan V
4
gacha kengayadi. Gaz ichki energiyasi hisobiga porshen A
2
ish bajariladi,
gazning temperaturasi pasayadi. 4-rasmdagi pV diagrammada gazning adiabatik kengayishi 2-
3 adiabata bilan koʻrsatilgan, gazning bu holatdagi parametrlari P
3
, V
3
, T
2
boʻladi.
5-rasm.
YOSH OLIMLAR
ILMIY-AMALIY KONFERENSIYASI
in-academy.uz/index.php/yo
81
* Gazning izotermik siqilishini amalga oshirish uchun silindr T2 sovitkichga
joylashtiriladi va porshen siqiladi, gaz hajmi V
3
dan V
4
gacha kamaytiriladi. Bu jarayon
izotermik boʻlishi uchun A
3
ish batamom issiqlikka aylanib, gaz Q
2
issiqlik miqdorini
sovitkichga uzatadi, 5-b rasmdaagi pV diagrammada gazning izotermik siqilishi 3-4 izoterma
bilan koʻrsatilgan, gazning bu holatdagi parametrlari P
4
, V
4
, T
2
boʻladi.
* Siklning oxirgi qismida gaz adiabatik siqilib, porshen gaz hajmini V
4
dan V
1
gacha
kamaytiradi. Bunda bajarilgan ish gaz temperaturasini boshlangʻich darajasiga koʻtarish
uchun sarflanadi va sistemaning ichki energiyasi ortadi. 5-rasmdagi pV diagrammada gazning
adiabatik siqilishi 4-1 adiabata bilan koʻrsatilgan, gazning bu holatdagi parametrlari P
1
, V
1
, T
1
boʻladi, ya’ni boshlangʻich holatdagi qiymatini egallaydi.
Shunday qilib, ideal gaz oʻzining dastlabki holatiga qaytadi va ichki energiyasini toʻla
tiklaydi. Sikl davomida ideal gaz isitkichdan Q
1
issiqlik miqdori oladi va sovitkichga Q
2
issiqlik
miqdori beradi. Termodinamikaning birinchi qonuniga muvofiq, Q
1
- Q
2
issiqlik miqdori ish
bajarishga sarflanadi va bu ish son qiymati jihatidan sikl oʻrab turgan yuzaga teng.
Issiqlik mashinasining foydali ish koeffitsiyenti. Issiqlik mashinasining foydali ish
koeffitsiyenti (FIK) deb quyidagi kattalikka aytiladi:
ɳ = Q
1
- Q
2
/ Q
1
(4) Agar issiqlik mashinasining bajargan ishi hisobga olinsa, ya’ni
A = Q
1
- Q
2
boʻlsa, unda
ɳ = A/Q
1
(5)
Shuningdek, Karno siklining FIK ni isitkichning T
1
va sovitkichning T
2
temperaturalari
orqali ham ifodalash mumkin:
ɳ = T
1
- T
2
/ T
1
= 1 - T
2
/ T
1
(6)
Demak, ideal issiqlik mashinasining FIK ishchi moddaning turiga bogʻliq boʻlmay, balki
isitkichning va sovitkichning temperaturalari bilangina aniqlanadi.
(6) ifodadan yana quyidagi xulosalarga kelish mumkin:
* issiqlik mashinasining FIK ni koʻtarish uchun isitkichning temperaturasini oshirish,
sovitkichning temperaturasini esa pasaytirish kerak;
* issiqlik mashinasining FIK doimo birdan kichik boʻladi.
(6) ga muvofiq Karno FIK toʻgʻrisida teoremasini yozgan. Isitkichning va sovitkichning
berilgan temperaturalarida istalgan dvigatelning FIK Karno siklining FIK dan katta boʻlmaydi.
Issiqlik dvigatellari. Issiqlik dvigatellariga bugʻ mashinasi, bugʻ turbinasi, ichki yonuv
dvigateli, reaktiv dvigatellar kiradi.
Bugʻ mashinasi. Bugʻ mashinalari va bugʻ turbinalarida isitkich vazifasini bugʻ qozoni,
ishchi modda vazifasini bugʻ, sovitkich vazifasini esa atmosfera yoki ishlatilgan bugʻni sovitish
qurilmasi-kondensator bajaradi.
Ichki yonuv dvigateli. Ichki yonuv dvigatelida isitkich va ishchi modda vazifasini yonilgʻi,
sovitkich vazifasini esa atmosfera oʻtaydi.
Odatda, yonilgʻi sifatida benzin, spirt, kerosin va dizel yoqilgʻisi ishlatiladi. Maxsus
qurilma (masalan, benzinli dvigatellarda karburator) yordamida yonilgʻi va havo aralashma
koʻrinishida tayyorlanib, silindrga uzatiladi. Silindrda esa aralashma yonadi. Yonish
mahsulotlari esa atmosferaga chiqarib tashlanadi. Endi baʼzi turdagi dvigatellarga batafsil
toʻxtalamiz.
YOSH OLIMLAR
ILMIY-AMALIY KONFERENSIYASI
in-academy.uz/index.php/yo
82
Karburatorli dvigatel. Toʻrt taktli karburatorli dvigatelning ish prinsipi va ishchi
diagrammasini koʻraylik (6-rasm). Tashqi kuchlar ta’sirida porshen pastga qarab
harakatlanganda (6-a-rasm) kiritish klapani ochilib ishchi aralashma silindrga tushadi.
6.6-rasm.
Jarayon atmosfera bosimi ostida izobarik ravishda roʻy beradi. Porshen eng quyi holatga
yetganida kiritish klapani yopilib, birinchi takt (soʻrish takti) tugaydi: grafikda jarayon 0-1
toʻgʻri chiziq bilan koʻrsatilgan. Ikkinchi (siqish) takti ham (6-b rasm) tashqi kuch ta’sirida roʻy
beradi.
Har ikkala klapan ham yopiq va gaz adiabatik ravishda qiziydi. Bu grafikda 1-2 chiziqqa
toʻgʻri keladi. Uchinchi takt ish jarayonida chaqnab yonish (6-d rasm). Porshen eng yuqori
holatga yetganida oʻt oldiruvchi svecha uchquni aralashmani yoqadi va gazning bosimi keskin
ortadi. Grafikda bu 2-3 izoxorik jarayonga mos keladi. Klapan yopiq turib, porshen pastga
qarab harakatlanadi, ya’ni adiabatik ravishda kengayadi. 3-4 chiziq ishchi yoʻli taktiga toʻgʻri
keladi (6-d rasm). Koʻrinib turibdiki, bu taktda gazning bosimi pasayadi, hajmi ortadi,
temperaturasi pasayadi. Bu holda bajarilgan ish musbat boʻlib, u gaz ichki energiyasining
kamayishi hisobiga bajariladi. Toʻrtinchi chiqarish takti 6-e rasmda tasvirlangan. Porshen eng
pastga yetganida chiqarish klapani ochilib, yonish mahsulotlari chiqarish moslamasi orqali
atrof-muhitga chiqarib tashlanadi. Gazning bosimi pasayadi va takt oxirida atmosfera
bosimiga teng boʻlib qoladi. Grafikda bu izoxorik jarayon 4-1 chiziq bilan koʻrsatilgan. Porshen
maxovik energiyasi hisobiga yuqori holatiga qaytadi va takt tugaydi.
Koʻrilgan yopiq jarayonda bajarilgan ish jarayonlar chiziqlari bilan ajratilgan,
shtrixlangan shaklning yuzasiga teng boʻladi. Grafikni tahlil qilish shuni koʻrsatadiki, 3-4
qismdagi kengayish 1-2 qismdagi siqilishga nisbatan kattaroq bosimda roʻy beradi. Aynan
shuning natijasida dvigatel foydali ish bajaradi. 3-2 va 4-1 izoxorik jarayonlarda (V=const) ish
nolga teng boʻladi, ya’ni boʻlishin ushbu jarayonni 6.4-rasmdagi pV diagrammada gazning
boshlangʻich holati 1 deb belgilaymiz. T
1
temperaturalli isitkichdan silindrga Q
1
issiqlik
miqdori beriladi va gazning isitkichdan olayotgan issiqlik miqdori hisobiga uning izotermik
ravishda hajmi V
2
gacha kengayishi amalga oshadi. Nihoyat, gazning ikkinchi holatdagi
YOSH OLIMLAR
ILMIY-AMALIY KONFERENSIYASI
in-academy.uz/index.php/yo
83
parametrlari P
2
, V
2
, T
1
boʻladi. Bu holatda gaz A
1
ish bajaradi. 6.4-rasmdagi pV diagrammada
gazning izotermik kengayishi 1-2 izoterma bilan koʻrsatilgan.
2. Kengayishning ikkinchi adiabatik bosqichida Q
2
issiqlik miqdori kamaytirilsa-da,
porshen V
3
dan V
4
gacha kengayadi. Gaz ichki energiyasi hisobiga porshen A
2
ish bajariladi,
gazning temperaturasi pasayadi.
Amalda ichki yonuv dvigatellarining FIK 20-30% ni tashkil etadi. Ularning FIK ni
orttirish uchun esa aralashmani koʻproq siqish kerak. Lekin ichki yonish dvigatellarida
yonilgʻi aralashmasini juda qattiq siqish mumkin emas, chunki siqilgan yonilgʻi qizib, oʻz-
oʻzidan yonib ketishi mumkin. Bu esa dvigatelning ish prinsipini buzadi.
Dizel. Nemis muhandisi Dizel yuqoridagi qiyinchiliklardan holi va FIK ancha yuqori
boʻlgan dvigatelni yaratdi. Dizellarda siqish darajasi ancha yuqori boʻlib, uning oxirida
havoning temperaturasi, yoqilgʻi oʻz-oʻzidan oʻt olishi uchun yetarli darajada baland boʻladi.
Yoqilgʻi esa karburatorli dvigatellarnikidek birdaniga emas, balki asta-sekin, porshen
harakatining biror qismi davomida yonadi. Yoqilgʻining yonishi jarayoni ishchi boʻshliqning
hajmi ortib borishida roʻy beradi. Shuning uchun ham gazlarning bosimi ish davomida
oʻzgarmay qoladi. Shunday qilib, dizelda aralashmaning yonish jarayoni oʻzgarmas bosimda
roʻy beradi. Karburatorli dvigatellarda esa bu jarayon oʻzgarmas hajmalda roʻy beradi. Dizel,
karburatorli dvigatelga qaraganda tejammkorroq boʻlib, FIK ham ancha yuqori, qariyib 40%
ni tashkil qiladi. Uning quvvati ham ancha katta boʻlishi mumkin. Shu bilan birga, ancha arzon
yoqilgʻida ham ishlayveradi. Dizellar statsionar qurilmalarda, temir yoʻl, havo va suv
transportlarida keng qoʻllaniladi. Hozirgi paytda kichik quvvatli dizellar avtomashina va
traktorlarda ham koʻp ishlatilmoqda.
Reaktiv dvigatel. 6.7-rasmda reaktiv dvigatelning sxematik tuzilishi keltirilgan. Uning ish
prinsipi quyidagicha. Samolyot uchganda qarshisidan kelayotgan havo oqimi soplo orqali
oʻtib, forsunka sochayotgan yoqilgʻi bilan aralashib, ishchi yoqilgʻini hosil qiladi. Soʻngra
yonish kamerasiga tushadi va oʻt oldiruvchi svecha yordamida yonadi. Yonish mahsulotlari
esa atmosferaga chiqarib tashlanadi. Endi ba’zi turdagi dvigatellarga batafsil toʻxtalamiz.
6.7-rasm.
Hozirgi issiqlik mashinalarining FIK 40% dan (ichki yonuv dvigatellari) 60% gacha
(reaktiv dvigatellar) boʻlishi mumkin. Shuning uchun ham olimlar mavjud dvigatellarni
takomillashtirish yoʻlida tinimsiz izlanishlar olib borishmoqda. Shu bilan birga, ichki yonuv
dvigatellarining tinimsiz koʻpayib borayotganligi tabiatga va atrof-muhitga katta xavf
tugʻdirmoqda. Ekologik toza dvigatellarni yaratish bugungi kunning eng dolzarb
muammolaridan biridir.
YOSH OLIMLAR
ILMIY-AMALIY KONFERENSIYASI
in-academy.uz/index.php/yo
84
Tabiatni muhofaza qilish. Tabiatning oliy mahsuli boʻlmish inson, qolaversa boshqa
jonzotlar ham shu tabiatning bir qismidir. Ular yashashi va rivojlanishi uchun esa zarur
neʼmatlar-toza havo, toza suv va toza mahsulotlar kerak. Biz nafas oladigan havo Yer
atmosferasini tashkil qiluvchi gazlarning aralashmasidir. Uning tarkibida kislorod, azot,
vodorod va boshqa tabiiy gazlardan tashqari chang, tutun, tuz zarralari va boshqa
aralashmalar mavjud. Bundan tashqari, havo tarkibida sanoat chiqindilari ham boʻladi.
Issiqlik dvigatellarining koʻp miqdorda ishlatilishi ham atrof-muhitga salbiy taʼsir
koʻrsatadi. Hisob-kitoblarga qaraganda, hozirgi paytda Yer yuzida har yili 2 milliard tonna
koʻmir va 1 milliard tonna neft yoqiladi. Bu esa Yerdagi temperaturaning koʻtarilishiga va
natijada muzliklarning erib, okeanlardagi suv sathining koʻtarilishiga olib kelishi mumkin.
Bundan tashqari, atmosferaga 120 million tonna kul va 60 million tonnagacha zaharli gaz
chiqarib tashlanadi.
Dunyodagi 200 milliondan ortiq avtomobil har kuni atmosferani uglerod (II) oksid, azot
va uglevodorodlar bilan zaharlaydi. Issiqlik va atom elektr stansiyalari quvvatlarining ortishi
bilan suvga boʻlgan ehtiyoj ham ortib boradi. Shuning uchun hozir havo va suv havzalarining
ifloslanishidan saqlanishning bevosita va bilvosita usullaridan foydalaniladi. Bevosita usul-bu
turli tutunlar va gazlarni tozalab chiqarish; atmosferani kam ifloslantiradigan yoqilgʻilar-
tabiiy gaz, oltinugurtssiz neft va boshqalardan foydalanish; benzinsiz yuradigan avtomobil
dvigatellarini yaratish va hokazolar.
Bilvosita
usullar
atmosferaning
pastki
qatlamidagi
zaharli
moddalar
konsentratsiyasining keskin kamayishiga olib keladi. Bular chiqindi chiquvchi manbalarning
balandligini orttirish, meteorologik sharoitlarini hisobga olib aralashmalarni havoga sochib
yuborishning turli usullaridan foydalanish va hokazolar.
Xulosa:
Termodinamikaning uchta asosiy qonuni fizika, kimyo va muhandislik
sohalarida fundamental ahamiyatga ega bo'lib, energiya va moddaning o'zini qanday tutishini
belgilaydi. Birinchi qonun energiyaning saqlanishini ta'minlaydi – energiya yo'qolmaydi va
yo'qdan bor bo'lmaydi, faqat shakldan shaklga o'tadi. Bu esa har qanday jarayonda energiya
balansi saqlanishini anglatadi. Ikkinchi qonun koinotning tabiiy yo'nalishini, ya'ni
entropiyaning (tartibsizlik darajasi) doimiy ortib borishini ta'kidlaydi, bu esa issiqlikning
sovuqdan issiqqa o'z-o'zidan o'tmasligini va har qanday real jarayonning ma'lum bir
energiyaviy yo'qotishlar bilan kechishini bildiradi. Uchinchi qonun esa mutlaq nol haroratga 0
K yoki 273.15
℃
amalda erishishning imkonsizligini ko'rsatadi, chunki bu haroratda har
qanday tizimning entropiyasi minimal qiymatga intiladi. Bu qonunlar nafaqat nazariy
fizikaning asosi, balki issiqlik dvigatellari, sovutish tizimlari va energetika kabi amaliy sohalar
uchun ham muhimdir. Ular atrof-muhitni tushunish va texnologiyalarni rivojlantirishda
fundamental prinsip bo'lib xizmat qiladi.
References:
Используемая литература:
Foydalanilgan adabiyotlar:
1.
G. Axmedov, V. Aliyev. Umumiy fizika kursi. Termodinamika va molekulyar fizika.
O'qituvchi, Toshkent, 1980.
2.
S.T. Axmedov. Fizika. Oliy o'quv yurtlari uchun darslik. O'zbekiston Milliy
Ensiklopediyasi, Toshkent, 2005.
YOSH OLIMLAR
ILMIY-AMALIY KONFERENSIYASI
in-academy.uz/index.php/yo
85
3.
V.A. Romanovskiy. Termodinamika asoslari. Fan, Toshkent, 1978.
4.
H.R. Rahimov, Sh.B. Boltaboyev. Fizika (Molekulyar fizika, Termodinamika va Optika).
Toshkent: Adabiyot uchqunlari, 2012 (yoki keyingi nashrlari).
5.
D.V. Sivuxin. Umumiy fizika kursi. II tom. Termodinamika va Molekulyar fizika. Moskva:
Nauka, 1980
6.
I.V. Saveliev. Umumiy fizika kursi. 2-tom. Termodinamika va Molekulyar fizika. Moskva:
Nauka, 2001 * Khan Academy. Thermodynamics.
7.
https://www.khanacademy.org/science/physics/thermodynamics
8.
https://www.physicsclassroom.com/class/thermo
