Карно теоремасы

Карно циклымен жұмыс істейтін қайтымды идеал жылу машинасының п.ә.к.

түрлендірсек,

(16)

Жылу мөлшерінің қыздырғыштың не суытқыштың абсолют температурасына қатынасын жылудың келтірінген мөлшері деп атайды. Соңғы теңдеуден Карно циклы- мен жұмыс жасайтын жылу машинасының изотермалық ұлғаюы мен сығылу процестеріндеп келтірінген жылу мөлшері бірдей. Карно циклдарын аламыз. Олар үшін теңдеу былай жазылады:

(17)

Немесе

(18)

"Келтірілген жылу мөлшері жүйе күйінің өзгерісінің қандай жолмен өткендігіне байланыссыз" деген қорытынды шығады да оны Клаузиус теоремасы дейді.

Қайтымсыз процеспен жұмыс жасайтын жылу машинасы үшін:

бұдан

(19)

теңдеулерді біріктірсек:

(20)

(19) теңдеудегі теңдік белгісі қайтымды, ал теңсіздік белгісі қайтымсыз процестер үшін, сонда:

(21)

Егер жүйеге берілген жылу мөлшерін оң, ал суытқышқа шығарылған жылуды тepic деп қабылдасақ, теңдеуді мына түрде жазамыз:

, , (22)

немесе (22а)

теңдеу термодинамиканың. II заңының маТақырыптикалық өрнегі болып табылады да Клаузиустың теңдігі (теңсіздігі) деп аталады.

2. Фотондар мен олардың қасиеттері. Фотондар қатысатын процестердегі энергия мен импульстың сақталу заңдары. Комптон эффектісі

Энштейн Планктың атом-осцилятордың сәуле шығару сипаты кванттық деген идеясын, одан әрі жалғастырып, дамытты. Оның ойынша, жарықтың шығарылуы, кеңістікте таралуы және жұтылуы үздіксіз емес, белгілі бір порция жарық кванттары түрінде болады деді. Сондықтан электромагниттік сәуле шығаруды үздіксіз толқындық процесс деп қарамау керек, оны вакуумдегі с жарық жылдамдығымен тарайтын кеңістікте жойылмаған дискретті кванттар деп қарау керек деп түсіндірді. Бұл кванттар фотондар деп аталады.

Фотон энергиясы:

E=hν

h- Планк тұрақтысы

h= 6,62 ∙ 10 Дж с

Салыстырмалы теория бойынша m=

m= - Фотон массасы

Фотонның тыныштық массасы жоқ, яғни ол тыныштық күйде өмір сүрмейді. Ол пайда болысымен с жарық жылдамдығымен қозғалады. Фотонның импульсі бар, ол былай анықталады:

P=mc= =

Фотонның массасы ν өзгерген сайын, өзгере береді, жарық дискретті бөлшектерден- фотондардан тұрады. Ол бөлшектің энергиясы, массасы үздіксіз өзгереді.

Жарық металға түскенде одан электрондарды ұшып шығарады, яғни А жұмысы жасалады. Заттың жарықты жұтуы нәтижесінде электрон hν энергиясын алады. Егер hν≥A болса, онда электронды шығу жұмысы іске асады. Электронның металдан ыршып шығуы энергияның сақталу заңына сәйкес электронның max энергиясы мынаған тең:

mv /2= hν-A

Бұл теңдеуді сыртқы фотоэлектрондық құбылыс үшін Эйнштейн теңдеуі деп атайды.

.