3-Mavzu: Ideal gaz. Gaz bosimi. Temperatura. Holat parametrlarini o‘lchash. Ideal gaz holat tenglamasi. Ideal gaz qonunlari. Broun harakati

3-Mavzu: Ideal gaz. Gaz bosimi. Temperatura. Holat parametrlarini o‘lchash. Ideal gaz holat tenglamasi. Ideal gaz qonunlari. Broun harakati.
Reja:

1. 
   Ideal gaz. Gaz bosimi. Temperatura.
   
2. 
   Holat paramertlarini o’lchash.
   
3. 
   Ideal gaz holat tenglamasi.
   
4. 
   Ideal gaz qonunlari. Broun harakati.
   

Modda molekulalarining o'rtacha kinetik energiyasi shu modda uchun o'rinli bo'lgan potensial o'ra chuqurligidan ancha katta bo'lsa, bu modda gaz holatida bo'ladi. Gaz hususiy hajmga ega emas. Shu sababli, gaz miqdori qancha bo'lishidan qat'iy nazar, u o'zi turgan idishning butun hajmini egallaydi.

Tabiatda mavjud bo'lgan gazlar to'g'risida tasavvurga ega bo'lish uchun ideal gaz tushunchasidan foydalaniladi. Ideal gaz tabiatda mavjud bo'lgan gazlarning modelidir.Shuning uchun u tabiatda mavjud emas. Ba'zi gazlarni ko'rilayotgan sharoitda qaysidir hususiyatlarini hisobga olmagan qolda ideal gaz deb hisoblash mumkin bo'ladi.
Har qanday gazni, jumladan ideal gazni 3 ta parametr harakterlaydi. Bular bosim, hajm va temperaturadir.Ushbu parametrlarni gazning holat parametrlari deyiladi.
Ideal gazning massasi va holat parametrlaridan biri o'zgarmas bo'lganda shu gazda kechadigan processga izoprosess deyiladi. 3ta izoprosess mavjud: izotermik, izobarik va izohorik process. Izotermik proessda temperatura, izobarik processda bosim va izohorik prosessda hajm o'zgarmaydi. Ushbu izoprocesslarga 3 ta ideal gaz qonuni mos keladi.
Gazning barcha holat parametrlarini bir vaqtda o'zgarishini ifodalovchi tenglamaga gazning holat tenglamasi deyiladi. Ideal gazning 2 ta holat tenglamasi mavjud: Klapeyron va Mendeleev-Klapeyron tenglamasi.
Agar ikki yoki undan ortiq gaz bir hil sharoitda turgan bo'lsa, bu gazlarning konsentrasiyalari bir hil bo'ladi. Bu qonunga Avogadro qonuni deyiladi.
Muvozanat holatda turgan termodinamik sistemaning barcha parametrlari ham mustaqil emasligini isbot qilish mumkin: bunday sistemaning ichki parametrlari faqat uning tashqi parametrlariga va temperaturaga bog‘liq bo‘ladi. Sistemaning ixtiyoriy termodinamik parametrini mustaqil o‘zgaruvchi sifatida qabul qilingan parametrlari bilan o‘zaro bog‘lovchi tenglamaga holat tenglamasi deyiladi. Bir jinsli jismning bosimi r, hajmi V va temperaturasi T ni o‘zaro bog‘lovchi holat tenglamasiga termodinamik holatning termik tenglamasi deyiladi:
(1)
Termodinamikada funksiyaning aniq ko‘rinishi tajribadan ma’lum deb hisoblanadi. Holat tenglamasi nazariy jihatdan faqat statistik fizika usullari bilan keltirib chiqariladi. Hozirgi zamon fizikasida taqiqotning statistik va termodinamik usullari orasidagi bog‘liqlik mana shundan iboratdir.
(1) holat tenglamasi tashqi maydon mavjud bo‘lmaganda yagona tashqi parametri hajm bo‘lgan sodda sistemalarning xossalarini ifodalaydi.
Temperaturaning turli hil shkalalaridan foydalaniladi. Farangeyt, Selsiy, Kelvin, Ryomer va boshqa temperature shkalalari mavjud. Ushbu shkalalar o’zaro quyidagicha bog’langan.


Termodinamikadan ideal gaz termik holat tenglamasi bilan qarab chiqiladigan eng sodda ob’ekt hisoblanadi.
Ideal gaz deb, molekulalari hisobga olmaydigan darajada kichik xususiy hajmga ega bo‘lgan va masofadan o‘zaro ta’sirlashmaydigan gazlarga aytiladi.
Real gazlarda molekulalararo tortishish va itarishish kuchlari mavjud. Muhimi, bu kuchlar birgalikda ta’sir qiladi. Agar bu kuchlardan biri ishtirok etmasa, masalan, itarishish kuchlari yo‘q bo‘lsa, u holda barcha molekulalar tortishish kuchlari ta’sirida bir-biriga yopishib qolib, gazning o‘zining mavjud bo‘lishi ham mumkin bo‘lmay qolardi. Itarishish kuchlari molekulalarning idish devorlari va bir-biri bilan o‘zaro to‘qnashishida namoyon bo‘ladi. Biz keyinchalik molekulalar o‘zaro to‘qnashishda o‘zini gazning kiyomviy tarkibiga bog‘liq bo‘lgan g diametrli absolyut elastik sharlar kabi tutishini ko‘rib o‘tamiz. Molekulaning bu effektiv diametri molekulalar orasida itarishish kuchlari mavjudligidan dalolat beradi. Agar bu kuchlar bo‘lmaganda edi, molekulalar hohlagancha kichik masofalargacha yaqinlashishlari mumkin bo‘lardi. Xaqiqatda ma’lum bo‘ldiki, turli gazlar molekulalarining effektiv diametrlari 10^-10 m tartibidagi kattalik ekan.
Molekulalararo tortishish kuchlari katta masofalarda, itarish kuchlariga qaraganda ustun keladi. Lekin bu kuchlar ham, molekulalar orasidagi masofa r ortishi bilan tez kamayib boradi va bo‘lganda deyarli nol bo‘ladi. Shuning uchun molekulalar orasidagi o‘rtacha masofa qancha katta, ya’ni molekulalar kontsentratsiyasi va unga mos holda gazning zichligi qancha kichik bo‘lsa, real gaz xossalari jihatidan, ideal gazga shuncha yaqin bo‘ladi.