Termodinamika fanining falsafiy muammolari - Философия - Рефераты

Информация о документе

Цена	2000UZS
Размер	62.0KB
Покупки	0
Дата загрузки	07 Ноябрь 2026
Расширение	doc
Раздел	Рефераты
Предмет	Философия

Termodinamika fanining falsafiy muammolari

Купить

TERMODINAMIKA FANINING FALSAFIY MUAMMOLARI
Reja:
1. Klassik termodinamikada vaqt tushunchasi.
2. Ochiq tizimlar va yangi termodinamika.
1

Klassik va kvant mexanikasida harakat qonunlari ko‘rib chiqilganda, nazariyada
aks etayotgan jarayonlarning vaqtiga, ya’ni vaqtning yo‘nalishiga e’tibor berilmaydi.
To‘g‘ri chiziq yo‘nalishidagi harakat tezligi aniqlanganda sarflangan vaqt hisobga
olinadi, qiymati (parametri) ifodalanadi. Lekin jarayonni (harakatning o‘zgarishini)
o‘tmishmi, hozir yoki kelajakda sodir bo‘lishi mexanikada farq qilinmaydi. Vaqtning
belgisini ( t -t 1
) oldinga, aks tomonga almashtirish mumkin, tenglamalar qiymati esa
o‘zgarmaydi, harakatlanayotgan jismning boshlang‘ich koordinatasi va impulsi
berilgan bo‘lsa, uning tenglamasi o‘tmish va kelajak uchun bir xil qiymatga ega
bo‘ladi.
Demak, klassik fizika, shu jumladan, kvant mexanikasi qaytariluvchan
jarayonlarni o‘rganadi. Harakat qilayotgan obyekt vaqt oralig‘ida o‘zgarmaydi.
Bundan farqliroq, geologiya, biologiya, sotsiologiya, tarix kabi fanlar o‘rganadigan
obyektlarda vaqt yo‘nalishi mavjud, vaqtning qiymati va parametrlari o‘tmishdan
kelajakka tomon o‘zgarib turadi. Shunday ekan, mexanikada tarixi va taraqqiyoti
bo‘lmagan obyektlar o‘rganiladi.
Jonli tabiat va jamiyatda esa vaqt yo‘nalishi bor, jarayonlar qaytarilmasdir.
Faqat XIX asrdan boshlab fizika qaytarilmas jarayonlarga e’tibor bera boshadi.
Bu issiqlik hodisasini o‘rganishdan boshlandi. Issiqlik hodisasini o‘rganish
termodinamika predmetiga aylandi.
Termodinamika so‘zi ikkita yunon so‘zidan tashkil topgan: «terme» - «issiqlik»
va «dinamik» - «kuch». Bu fanning shakllanishi inson yaratgan mashinalarda sodir
bo‘ladigan issiqlikni o‘rganish bilan bog‘langan bo‘lib, olingan dastlabki natijalar
tabiatda uchraydigan issiqlik jarayonlarini o‘rganishga tadbiq qilindi.
Issiqlik energiyasi bilan ishlaydigan mashinalar ixtiro qilingandan so‘ng qanday
qilib issiqlik mashinasida isssiqlik foydali ishga aylanadi? degan savol tug‘ildi. Bu
savolga 1824-yilda fransuz injeneri S.Karno «O‘tning harakatlantirish kuchi va bu
kuchni vujudga keltirishga qodir mashinalar» kitobida javob beradi. Olim issiq
jismdan sovuq jismga issiqlik uzatish jarayonidagi issiqlik ishga aylanishi
mumkinligini ko‘rsatadi. U issiqlik mashinasi eng katta foydali ish koeffitsiyentiga
ega bo‘la oladigan berk jarayonni ko‘rib chiqadi. Ana shu siklik jarayon keyinchalik
Karno sikli deb ataladi.
2

Oldingi fizika tashqi kuchlar ta’sirida vujudga keladigan harakat qonunlarini
o‘rganar edi. Termodinamika tizimning o‘zida sodir bo‘ladigan jarayonlarni tadqiq
qila boshladi. Bu fan issiqlikning uzatilish, tarqalishi va o‘zgarishi qonuniyatlarini
o‘rganadi.
Shu narsa ma’lum bo‘ladiki, issiqlikning tarqalishi qaytarilmas jarayondir.
«Ishqalanish yoki biror bir mexanik ishni bajarish natijasida hosil bo‘lgan issiqlikni
yana qayta energiyaga aylantirib, ishni amalga oshirish uchun foydalanib bo‘lmaydi».
Xo‘sh, termodinamika qanday qonuniyatlarni kashf qildi?
Termodinamikaning birinchi qonuniga ko‘ra, har qanday jism U ichki
energiyaga ega bo‘lib, agar jism ishni bajarsa, bu energiya kamayishi, agar jismga Q
issiqlik berilsa, energiya ortishi mumkin: 
U = Q = A.
Termodinamikaning birinchi qonuni bu energiyaning saqlanish qonuni. Unga
ko‘ra, agar jismning ichki energiyasi doimiy bo‘lsa,
 U=0, hamda issiqlik olmasa va
bermasa, Q=0 , bu holda ish bajara olmaydi: A=0 .
Bundan kelib chiqadigan xulosa hech narsadan ish hosil qilib bo‘lmaydi yoki
ishni yo‘qqa chiqarib bo‘lmaydi. Hech narsadan ish hosil qiluvchi qurilma yoki
mashinani yaratib bo‘lmaydi. Ya’ni tashqaridan energiya olmasdan abadul-abad
ishlaydigan dvigatel bo‘lmaydi, yaratish ham mumkin emas.
Energiyaning saqlanish qonunini so‘zda quyidagicha ifodalash mumkin: har
qanday usul bilan ma’lum miqdordagi mexanik energiyani issiqlik energiyasiga
aylantirishda ayni bir miqdordagi issiqlik ajraladi va aksincha, sovish hisobiga ish
bajarilganda shu issiqlik miqdori xuddi shunday miqdordagi mexanik energiyaga
aylanadi.
Termodinamikaning ikkinchi qonunining g‘oyasi S.Karno nomi bilan bog‘liqdir.
Bu qonunga ko‘ra, sikl natijasida jism ish bajarib, so‘ngra shu ishning bir qismidan
foydalangan holda boshlang‘ich holatga qaytadi.
Karno birinchi bo‘lib issiqlik qizigan jismdan sovuqroq jismga uzatilgandagina
foydali ish bajarilishi mumkinligini ko‘rsmatib beradi.
Karno g‘oyalarini rivojlantirib borib, ingliz fizigi U.Tomson 1851-yilda
termodinamikaning ikkinchi qonunini ta’rifladi: «Tabiatda birdan bir natijasi issiqlik
3

rezervuarining sovishi hisobiga olingan mexanik ishdan iborat jarayonning bo‘lishi
mumkin emas».
Bu ta’rif issiqlik va ishning bir-biriga aylanishlari teng qiymatga ega emasligini
ko‘rsatadi: ishni to‘la issiqlikka aylantirilishi (ishqalanish, elektr toki bilan qizdirish
va boshqa usullar bilan) mumkin bo‘lgan holda, issiqlikni to‘liq ishga aylantirib
bo‘lmaydi. Ikkinchi qonun issiqlikni har doim va to‘la ishga aylantiradigan ikkinchi
tur abadiy dvigatelni na bo‘lishini, na yaratish mumkinligini rad etadi.
1850-yilda nemis fizigi R.Klauzius termodinamikaning ikkinchi qonunining
ta’rifini berdi: «Issiqlik sovuqroq jismdan issiqroq jismga o‘z-o‘zicha o‘tishi mumkin
emas». Bu ta’rif tabiatdagi real jarayonlarni bir tomonlama va vaqt yo‘nalishida
mavjudligini ko‘rsatadi. Qand chaqmog‘i suvda erigandan keyin, o‘z-o‘zicha yana
qand chaqmog‘i holatiga qaytmaydi. Simni akkumulatorda qizdirish mumkin, biroq
issiq sim yordamida akkumulatorni zaryadlab bo‘lmaydi.
Termodinamika oldingi fizika o‘rganadigan xossaga diqqatini qaratdi. U ham
bo‘lsa, o‘z-o‘zicha sodir bo‘ladigan jarayonlardir. Bu jarayonlarda vaqt yo‘nalishi t 1
daqiqadagi holatidan t 0
(boshlang‘ich) vaqtdagi holatga o‘z-o‘zicha qaytmaydi.
Klauzius 1865-yilda o‘z-o‘zicha sodir bo‘ladigan jarayonlarning yo‘nalishi
haqidagi yangi funksiya entropiyani kiritish bilan yechadi. Termoizolatsiyalangan
berk tizimda jarayonlar o‘z-o‘zicha entropiyaning oshishi yo‘nalishida boradi.
Entropiya S tizimidagi tartibsizlikning o‘lchovi sifatida tushuniladigan bo‘ladi. Ya’ni:
o‘z-o‘zicha sodir bo‘ladigan jarayonlar tartibsizlikning ortishi tomonga boradi.
Shunday qilib, Klauzius termodinamikaning ikkinchi qonunini ifodalab berdi:
«o‘zgarmas energiyaga ega tizimlarda o‘z-o‘zicha kechadigan jarayonlarda entropiya
hamisha o‘sib boradi».
Avstriya fizigi L.Boltsman entropiyaning fizik ma’nosini tushuntirib beradi.
Uning fikriga ko‘ra, entropiya tizimdagi tartibsizlik o‘lchovidir. Tizimdagi to‘liq
tartib entropiyaning minimum qiymatiga to‘g‘ri keladi. Har qanday tartibsizlik uni
o‘stiradi. Maksimal entropiya to‘liq betartiblikka mos keladi.
Aytaylik, entropiya tartibsizlik o‘lchovi ekan, u suyuqlikda kristaldagiga
nisbatan katta yoki suv entropiyasi muz entropiyasidan kattadir.
Real jarayonlarda holat qanday kechadi?
4

Boltsman quyidagi xulosalarga keladi: juda ko‘p zarralardan tashkil topgan har
qanday tizim ehtimolligi kamroq holatdan ko‘p usullar va jarayonlar orqali
ehtimolligi ko‘proq holatga o‘tadi. Vaqt oralig‘ida qaytarilmas jarayon entropiyaning
o‘sishida namoyon bo‘ladi. Klassik fizika tabiatdagi ichki holati o‘zgarmas obyektlar
bilan ish ko‘radi. Termodinamika fizik jarayonlar, tizimlar evolutsiyasiga, tadrijiy
o‘zgarishga duch keladi. Vaqt obyektini uzviy parametriga, jarayon yo‘nalishini
ko‘rsatuvchi funksiyasiga aylanadi. Lekin, termodinamikada ko‘rib chiqiladigan tizim
evolutsiyasi haqidagi tasavvur Darvin ta’limotidagi evolutsiya tushunchasidan tubdan
farq qiladi.
Termodinamik obyektlardagi jarayonlar evolutsiyasi, ya’ni entropiyaning o‘sishi
tartibotdan tartibsizlikka o‘tishini bildiradi. Darvin ta’limotida tabiiy tanlanish,
yashash uchun kurash, organizm va populatsiyaning evolutsiyasi davomida biologik
tizimlar takomillashib boradi.
Tabiatshunoslikda evolutsiyaning ikki xil ma’nosi: tashkillashish tartibotning
mukammallashishi (biologiyada) va tartibotdan tartibsizlikka o‘tish kabi talqinlar
paydo bo‘ladi.
Klauzius entropiya tushunchasini koinot haqidagi tasavvurlarga tadbiq qildi.
Ya’ni:
- koinotda energiya hamma vaqt doimiy, o‘zgarmasdir;
- koinot entropiyasi har doim o‘sadi.
Agar koinotdagi barcha jarayonlar termodinamik muvozanatga intiladigan
bo‘lsa, unda entropiya maksimum qiymatga erishadi, harakat o‘zgarish yo‘qoladi.
Shu bois koinotning «issiqlik o‘limi» - olamning oxirgi holati, intihosini bildirib, bu
holat go‘yo barcha harakat turlari va shakllarining qaytarilmas muvozanatlashgan
issiqlik shakliga aylanishi natijasida entropiyaning maksimal darajasida olamning
yalpi muvozanat holatiga o‘tishi g‘oyasini ifodalaydi. Hech qanday energetik farq
qolmaydi, koinotda bir xil issiqlik darajasi o‘rnatiladi, harakat yo‘qoladi, koinot
«o‘ladi».
Bunday xulosa termodinamikaning ikkinchi qonunini mutlaqlashtirish va uni
butun koinotga tarqatish asosida qilinadi. Ko‘p olimlar va faylasuflar koinotning
«issiqlik o‘limi» g‘oyasini qo‘llab-quvvatlamaydilar. Ular tomonidan quyidagi
da’volar keltiriladi:
5

1. Koinot fazo va vaqt jihatidan cheksizdir, chegaralangan yopiq tizim
bo‘lmasdan, aksincha, sifatlari son-sanoqsiz bo‘lgan, bir-birlari bilan bog‘langan
tizimlar majmuidan iboratdir.
2. Butun koinotdagi materiyaning mumkin bo‘lgan holatlar majmuasi cheksizdir.
Koinotning bir hududida entropiya minimal darajada bo‘lsa (masalan, Quyoshga
o‘xshagan yulduzning tug‘ilishi), boshqasida entropiya maksimal darajaga erishishi
mumkin (yulduzning ichki energiyasi tugab, uning so‘nishi). Ya’ni, entropiyaning
maksimal darajasi bilan tenglashtirilgan eng ehtimollik holati tushunchasini butun
olamga nisbatan tadbiq qilishga asos yo‘q.
Avstriya fizik-nazariyotchisi Lyudvig Boltsman termodinamikaning ikkinchi
qonunini statistik va ehtimollik g‘oyalari bilan boyitdi. Unga ko‘ra, ko‘p zarralardan
tashkil topgan har qanday tizim ehtimolligi kamroq holatdan turli usullar bilan
amalga oshadigan ehtimolligi ko‘proq holatga (entropiyaning maksimal darajasiga)
o‘tadi. Zarralar sifatida molekulalarni olsak, unda molekulalarning o‘zaro
to‘qnashuvlari natijasida tizimda molekulalar tezligi va koordinatalarining turli
kombinatsiyalari vujudga kelishi mumkin, ular tizim holatini mexanik holatdan
o‘zgartirmaydi, lekin termodinamik jihatdan tizim holati o‘zgaradi.
L.Boltsman tizim holatining u yoki bu tomonga o‘zgarishini fluktuatsiya
tushunchasi bilan ifodalaydi. Fluktuatsiya (lotincha «fluktatsio» - «tebranish») fizik
o‘lchamnining (miqdorning) o‘rtacha qiymatidan og‘ishidir. Ko‘p elementlardan
tashkil topgan tizimlarda (gaz, suyuqlik, odamlar olomoni) sodir bo‘ladigan tasodifiy
jarayonlarda fluktatsion og‘hlar, ya’ni o‘rtacha holat, qiymatdan chetga chiqishlar
bo‘lib turadi.
Koinotning «issiqlik o‘limi» g‘oyasining asossiz ekanligini ko‘rsatish uchun
Boltsman o‘zining fluktatsiya haqidagi gipotezasini ilgari suradi. Unga ko‘ra, yaxlit
olamning umumiy muvozanatli holati ayrim makonlarda katta katta fluktatsiyalar
(o‘rtacha holatdan og‘hlar), ya’ni ayrim olamlar taraqqiyotini nomuvozanatli
jarayonga keltiruvchi ana shu fluktatsiyalar tufayli buzilib turadi. Bunday makonda
entropiya minimal darajada bo‘ladi, energiya yulduzlar tizimini yaratishga sarflanadi,
biron bir galaktika tug‘iladi.
3. Uchinchi da’vo: termodinamikaning ikkinchi qonuni materiyaning mumikn
bo‘lgan barcha o‘zgarishlari yo‘nalishini belgilamaydi: olamda boshqa qonunlar
6

borki, bu qonunlar olamda turli darajada taqsimlangan va tarqalgan materiya va
energiyaning cheklanmagan shakl va usullarida o‘zaro ta’sirlashuvi hamda ularning
taraqqiyotini yangi sikllarga, davrlarga qo‘shilishi uchun sharoit yaratib beradi.
Yuduzlar va galaktikalarning tashkil topishi ana shu jarayonning ko‘rinishlaridan
biridir. Koinotning u yoki bu makonida moddiy tizimlarning qaytarilmas holatga
erishishi olamning o‘z intihosiga intilishini bildirmaydi.
Shnday qilib, termodinamika klassik mexanika tadqiqotlarga oid vaqtga nisbatan
befarqlik munosabatidan, fizik jarayonlarda vaqt ularni yo‘nalishini bildiradi, vaqt
tizimlarning mohiyatli xislatidir, degan g‘oyaga o‘tdi. Termodinamika o‘ziga xos vaqt
fizikasi yo‘nalishiga asos soldi.
Termodinamika fanining rivojlanishi yopiq va ochiq tizimlar g‘oyasining
shakllanishiga turtki berdi.
Issiqlikni tadqiqot qilish, tabiiy tizimlar va sun’iy mexanizmlarda issiqlikning
hosil bo‘lishi, taqsimlanishi, tarqalishi va ishlashini o‘rganish qaytariluvchi va
qaytarilmas jarayonlar tushunchasini hosil qiladi.
Yopiq tizimlarda nomuvozanatli, kam ehtimolli holat qaytarilmas, entropiyani
maksimum darajasiga erishgan holatga o‘tadi. Bunda sarflangan energiya
tiklanmaydi.
Yopiq tizimlardan farqli o‘laroq, ochiq tizimlar va tashqi muhit o‘rtasida
energiya, modda va informatsiya bilan ayirboshlash sodir bo‘ladi. Olamda mavjud
bo‘lgan barcha tizimlar ochiq tizimlar qatoriga kiradi.
XIX asr oxiri XX asr boshlarida L.Boltsman, Ervin Shryodinger va boshqalar
tomonidan rivojlantirilgan noklassik termodinamika ochiq tizimlarda modda va
energiyasi yo‘naltirilgan ayirboshlashlar va o‘zgarishlar qonuniyatlarini, ularning
statistik xossalarini o‘rganib, ochiq tizimlar haqidagi tasavvurni shakllantirishga yo‘l
ochdi.
Statistik fizika, ehtimollar nazariyasi, matematika, kibernetika kabi fanlar
noklassik, yangi termodinamika ishlab chiqqan ochiq tizimlar, qaytarilmas jarayonlar
entropiya va uning aks holatini ifodalagan negentropiya kabi tushunchalarni ishlab
chiqadilar, ularning mazmunini boyitadilar.
Xo‘sh, qanday yangi ilmiy va falsafiy g‘oyalar ilgari surildi?
7

Noorganik tabiatda ochiq tizimlar va turli xil tizimlardan iborat bo‘lgan tashqi
muhit o‘rtasida modda va energiya ayirboshlashi sodir bo‘ladi. Jamiyatda modda va
energiya bilan bir qatorda informatsion ayirboshlash amalga oshiriladi.
Jonli tabiatda, biologik tizimlarda (organizm va populatsiyadan tortib, to
biogeotsenozgacha) genetik (irsiy) va sensitiv (hissiy) informatsion ayirboshlash
oqimlari kanallari mavjud.
Ochiq tizimlarda qaytarilmas jarayonlar sodir bo‘lar ekan, entropiya holati hosil
bo‘ladi. Lekin, ularda entropiya birdan-bir holat emas, entropiya ochiq tizimlarda
to‘planmaydi (yopiq tizmlarda bo‘lganidek), balki tashqi muhitga «chiqarilib»
yuboriladi.
Yuqorida qayd qilganimizdek, entropiya tartibsizlikning me’yorini bildirar ekan,
ochiq tizimlar E.Shryodinger aytganidek, tashqi muhitdan olgan tartibni
(negentropiyani) o‘zlashtirish hisobiga yashaydilar. Jonzodni organizmiga kirgan oziq
energiya to‘la termodinamik tartibotini bildiradi.
Ochiq tizimlar haqidagi tasavvurlar o‘z-o‘zini tashkillashtirish konsepsiyasini,
keyinchalik esa, sinergetika vujudga kelishi uchun nazariy zamin bo‘lib xizmat qiladi.
8

Termodinamika fanining falsafiy muammolari

Купить

Похожие документы
Borliq va rivojlanish falsafasi
Buddaviylik va xristian dini tarixi va falsafasi
Borliq – falsafaning fundamental kategoriyasi
Falsafaning fan va dunyoqarashga doir mohiyati
Falsafiy antropologiya (inson falsafasi)