Bilamizki, issiqlik, harorat va tashqi muhit issiqlikning bir tizimdan boshqasiga o‘tishiga sabab bo‘ladigan omillardir. Issiqlik uzatilganda tizimda o‘zgarishlar yuz beradi. Issiqlik almashinuvi sodir bo‘lmaydigan jarayon adiabatik jarayon deb ataladi. Ushbu maqolada adiabatik jarayonni misollar bilan batafsil tushunib olamiz.
Adiabatik jarayon nima?
Adiabatik jarayon quyidagicha ta’riflanadi:
Kengayish yoki siqilish paytida tizim bilan uning atrof-muhiti o‘rtasida issiqlik almashinuvi sodir bo‘lmaydigan termodinamik jarayon.
Adiabatik jarayon qaytar yoki qaytmas bo‘lishi mumkin. Adiabatik jarayon sodir bo‘lishi uchun quyidagi muhim shartlar bajarilishi kerak:
- Tizim atrof-muhitdan mukammal darajada izolyatsiyalangan bo‘lishi kerak.
- Jarayon shunchalik tez amalga oshirilishi kerakki, issiqlik uzatilishi uchun yetarli vaqt bo‘lmasin.
Masalan, dvigatel silindri ichidagi gazning siqilishi juda tez sodir bo‘ladi deb qaraladi. Shu sababli siqilish jarayoni davomida tizim energiyasining juda kam qismi issiqlik shaklida hosil bo‘lib, tashqariga chiqib ketishi mumkin.
Silindrlar izolyatsiyalanmagan va issiqlik o‘tkazuvchi xususiyatga ega bo‘lsa ham, bu jarayon adiabatik deb hisoblanadi. Xuddi shu holat bunday tizimning kengayish jarayoni uchun ham to‘g‘ri deb qaralishi mumkin.
Adiabatik jarayon tenglamasi nima?
Adiabatik jarayon tenglamasi quyidagicha:
| PVγ = constant |
Bu yerda:
-
- P — tizim bosimi
- V — tizim hajmi
- γ — adiabatik ko‘rsatkich bo‘lib, u doimiy bosimdagi issiqlik sig‘imi Cp ning doimiy hajmdagi issiqlik sig‘imi Cv ga nisbatiga teng
Qaytar adiabatik jarayon
Qaytar adiabatik jarayon izentropik jarayon deb ham ataladi. Bu ideallashtirilgan termodinamik jarayon bo‘lib, u adiabatik hisoblanadi va unda tizimning ish almashinuvi ishqalanishsiz kechadi; issiqlik ham, modda ham almashilmaydi va jarayon qaytar bo‘ladi. Bunday ideallashtirilgan jarayon muhandislikda real jarayonlar uchun model va taqqoslash asosi sifatida foydalidir.
Adiabatik kengayish nima?
Adiabatik kengayish — bu tizim bilan atrof-muhit o‘rtasida issiqlik almashinuvi bo‘lmagan holda sodir bo‘ladigan kengayish bo‘lib, bunda ish tizimning ichki energiyasi hisobiga bajariladi.
Adiabatik siqilish nima?
Havoning adiabatik siqilishi — bu havoga issiqlik qo‘shilmaydigan ham, undan issiqlik olinmaydigan ham siqilish jarayonidir. Bunda havoning ichki energiyasi ortadi va bu qiymat havoga tashqaridan bajarilgan ishga teng bo‘ladi. Siqilish vaqtida harorat oshgani sababli havoning bosimi ham ortadi.
Adiabatik jarayonga misollar
Bunday jarayonlarga bir nechta misollar bor. Ulardan ayrimlari quyida keltirilgan:
- Gaz siqilganda va issiqlik hosil bo‘lganda sodir bo‘ladigan jarayon. Eng oddiy misollardan biri — pnevmatik shina ichidan havoning chiqib ketishidir.
- Adiabatik samaradorlik soplolar, kompressorlar va turbinalar kabi qurilmalarga nisbatan qo‘llanadi. Bu adiabatik jarayonning yaxshi amaliy qo‘llanishlaridan biridir.
- Vertikal tekislikda tebranayotgan mayatnik ham bunga misol bo‘la oladi.
- Kvant garmonik ossillyatori ham adiabatik tizimga misoldir.
- Muzni muz qutisiga solganimizda, issiqlik tashqariga chiqmaydi va ichkariga ham kirmaydi.
Izotermik va adiabatik jarayon o‘rtasidagi farq
Quyidagi jadvalda izotermik va adiabatik jarayonlar taqqoslangan:
| Izotermik jarayon | Adiabatik jarayon |
| Izotermik jarayon — doimiy haroratda sodir bo‘ladigan termodinamik jarayonlardan biridir | Adiabatik jarayon — tizim va atrof-muhit o‘rtasida hech qanday issiqlik almashinuvisiz sodir bo‘ladigan termodinamik jarayonlardan biridir |
| Bajarilgan ish tizimdagi umumiy issiqlik miqdorining o‘zgarishi bilan bog‘liq | Bajarilgan ish tizimning ichki energiyasi o‘zgarishi bilan bog‘liq |
| Harorat o‘zgarmaydi | Harorat o‘zgarishi mumkin |
| Issiqlik almashinuvi mavjud | Issiqlik almashinuvi mavjud emas |
Ko‘p beriladigan savollar — FAQ
Q1
Adiabatik jarayon nima?
Adiabatik jarayon — tizimga issiqlik kirmaydigan va undan issiqlik chiqmaydigan termodinamik jarayondir. Ideal gaz uchun adiabatik jarayon doimiy entropiyaga ega qaytar jarayon bo‘lishi mumkin. Adiabatik jarayonning matematik ifodasi ΔQ = 0 ko‘rinishida yoziladi.
Q2
Adiabatik kengayish nima?
Adiabatik kengayish — tizim bilan atrof-muhit o‘rtasida issiqlik almashinuvi bo‘lmagan holda sodir bo‘ladigan kengayish bo‘lib, bunda ish tizimning ichki energiyasi hisobiga bajariladi.
Q3
Adiabatik siqilish nima?
Havoning adiabatik siqilishi — bu havoga issiqlik qo‘shilmaydigan ham, undan issiqlik olinmaydigan ham siqilish jarayonidir. Bunda havoning ichki energiyasi ortadi va bu qiymat havoga tashqaridan bajarilgan ishga teng bo‘ladi. Siqilish vaqtida harorat oshgani sababli havoning bosimi ham ortadi.
Q4
Adiabatik jarayonda qaysi kattalik doimiy qoladi?
Adiabatik jarayonda tizimning umumiy issiqlik almashinuvi nolga teng bo‘ladi.
Q5
Agar yuqori bosimli gaz saqlangan silindr portlasa, gaz qanday jarayonga uchraydi?
Yuqori bosimli gaz saqlangan silindr portlaganda, gaz qaytmas adiabatik o‘zgarishga uchraydi va uning harorati pasayadi.
