термодинамикийн I хууль

ÔÈÇÈÊ ÊÎËËÎÈÄ ÕÈÌÈ
Ëåêö 3

ТЕРМОДИНАМИКИЙН I ХУУЛЬ

Термодинамикт харилцан холбоо бүхий чухал ойлголт бол энерги, ажил,
дулаан юм. Энерги бол материйн хөдөлгөөний янз бүрийн хэлбэрийг илэрхийлэх
тооны хэмжүүр юм. Ер нь ямар нэг биетийн ажил хийж чадах чадварыг энерги гэж
ойлгох бөгөөд биет бүхэн энергийн тодорхой нөөцтэй байх ба үүгээрээ
зохих хэмжээний ажил хийнэ.
Оросын алдарт эрдэмтэн М.В.Ломоносов 1758 онд материйн энерги
хадгалагдах нийтлэг хуулийг нээсэн юм. Энэ хууль ѐсоор "энерги нь нэг хэлбэрээс
нөгөөд ишлжихээс биш оргүй замхрах ёсгүй. Энергийн хэлбэрууд бие биедээ
тодорхой бөгөөд тогтмол тоогоор шилжиж мөнхийн эргэлтэнд
оршино "гэж томъѐологдоно.
Тусгаарлагдсан системд энергийн янз бүрийн хэлбэрүүд нь бие биедээ
шилжих бөгөөд ийм систем дэх энергийн хэмжээ нь тогтмол хэмжигдэхүүн
байна.
E const

Механик хөдөлгөөний энерги нь дулааны, цахилгааны энергид ба
соронзон энергид шилжиж болно. Цахилгааны энерги нь бодисын химийн
задралыг явуулах ба химийн урвал өөрийп ээлжинд цахилгааныг үүсгэн
энэ цахилгаан нь шууд соронзон чанарыг бий болгоно. Эцэст нь дулаан,
цахилгааны тусламжаар ажил хийгдэнэ. Тухайлбал: Ажил дулаанд
эквивалент харьцаагаар ишлжинэ.
 Нэг биетээс нөгөө биетэд эсвэл нэг системээс нөгөө системд энерги
шилжүүлэх арга нь дулаан ба ажил байдаг. Биет (систем) гадны хүчний үйлчлэлээр
орон зайд шилжих хөдөлгөөний (энергийн) хэмжээг ажил гэнэ. Хоѐр өөр
температуртай биет буюу системийг хооронд нь их Т-тай биетээс бага Т-тай биетэд
молекулын мөргөлдөх хөдөлгөөнөөр энерги шилжинэ. Ийм замаар шилжих
энергийг дулаан гэнэ. Химийн термодинамикт гаднаас шилжүүлэн авч буй
дулааныг эерэг дулаан, харин систем гадагш алдаж буй дулааныг сөрөг дулаан
гэнэ.

1

Ëåêö 3

Термодинамикийн нэгдүгээр хууль. Термодинамикийн I хууль нь энерги
хадгалагдах түгээмэл хуулиас эх үүсвэртэй бөгөөд түүний илэрхийллийг
тогтооход Г.И.Гесс, Р.Майер, Г.Джоуль, Дж.Г.Гельмгольц нарын ажил онцгой
үүрэг гүйцэтгэсэн юм. Термодинамикийн I хууль нь хэд хэдэн томьѐололтой
байдаг.
Янз бүрийн хэлбэрийн энерги нь бие биедээ тодорхой эквивалент,
ямагт тогтмол харьцаатайгаар шилжин хувирна.
Нэгдүгээр зэргийн мөнхийн хөдөлгүүр байж болохгүй. ӨХ: энерги
зарцуулахгүйгээр ажил үйлдэж чаддаг хөдөлгүүр гэж байхгүй.
Ямар ч тусгаар системийн энергийн нийт нөөцийн хэмжээ тогтмол
байна.

Тер-к I хуулийн математик томьѐолол:
Тусгаар системийн дотоод энерги тогтмол байна. dU=0 Тер-кийн I хууль ѐсоор
изохор процессын үед гаднаас өгч буй дулаан нь зөвхөн системийн дотоод
энергийг нэмэгдүүлэхэд зарцуулагдана. Дулаан багтаамж нь ∆U-өөр
илэрхийлэгдэнэ.

 Изотерм процессын (T=const) хувьд 1 моль идеал хийн хувьд

болох ба эндээс: болох ба интеграл авбал:

 Изобар процессын (Р=const) хувьд

 Адиабат процесс. (Q=0) Энэ процесст хийгдэх ажил нь

ба
 Химийн процессийн үед системийн U өөрчлөгдөнө. Энэ өөрчлөлт нь (Q ба
А-ын хэлбэрээр илэрдэг. ӨХ: химийн урвалын явцад Q ялгарах буюу шингээх

2

Ëåêö 3

үзэгдэл ажиглагдана. Урвалын дүнд үүссэн бодисын 1 моль массад оногдох
ялгарсан ба шингээсэн Q-ны хэмжээг урвалын дулааны эффект гэнэ. Жишээ нь:

Оросын эрдэмтэн академич Г.И.Гесс 1836-1840 онд термохимийн гол хуулийг анх
нээжээ. Химийн урвалын дулааны эффект нъ урвалыг явуулж буй замаас
хатаардаггүй харин урвалд орж байгаа бодисын эхний төлөв ба урвалын
бүтээгдэхүүний эцсийн төлөв байдлаас хамаарна гэж томъёолжээ.

Гессийн хуулиар дээрх схемийн дагуу явагдаж байгаа урвалын дулааны эффект
нь:

H1 H2 H3 H4 H5 H6
Системийн температурыг 10С-аар ахиулахад үүссэн дулааны эффектийн
өөрчлөлт нь урвалд орсон анхны бодис ба урвалын бүтээгдэхүүний дулаан
багтаамжийн ялгавартай тэнцүү. Үүнийг Р.Крихгофийн хууль гэдэг. Температурьн
өөрчлөлт нь хязгааргүй бага утгад тэмүүлж байгаа тохиолдолд ямар ч ажил
хийгдэхгүй. А=0
dQ dH
C1 C2
dT dT

3

термодинамикийн I хууль

More Related Content

What's hot (20)

Viewers also liked (7)

Similar to термодинамикийн I хууль (20)

More from davaa627 (20)

термодинамикийн I хууль