Axborot texnologiyalari va kommunikatsiyalarni rivojlantirish vazirligi muhammad al-xorazmiy nomidagi toshkent axborot texnologiyalari universiteti samarqand filiali

Ideal gaz qonunining proporsional koʻrinishi.

Ideal gaz qonunini yozish uchun yana bir foydali usul mavjud. Agar modda miqdori n (yaʼni molekulalar soni N) oʻzgarmasa, nR, R va Nk  miqdor gaz uchun doimiy boʻladi. Bu tez-tez yuz beradi, chunki koʻrib chiqilayotgan gaz koʻpincha germetik yopiq idishda boʻladi. Agar biz bosim, hajm va haroratni ideal gaz qonuni tenglamasining yon tomoniga oʻtkazsak, quyidagicha formula hosil boʻladi,


nR=Nk=PV​= const (3)
Bu shuni koʻrsatadiki, gazning molekulalari soni (yaʼni modda miqdori) oʻzgarmas qolganda, gaz qaysi jarayonda boʻlishidan qatʼi nazar, gaz uchun nisbat doimiy boʻladi. Boshqacha aytganda, agar gaz 1-holatdan (bosim P va harorat ) 2-holatga oʻtsa (bosim P2​, , hajm V2, va harorat T2​,), bizga maʼlum jarayonning oʻzgarishlaridan qatʼi nazar, yuqoridagi tenglik bajariladi.
Moddaning agregat holatlari.
Moddaning agregat holatlari — ayni bir modda (mis, suv, temir, oltingugurt va boshqalar) ning qattiq, suyuq va gaz holatlari. Koʻpchilik moddalarning qattiq holati kristall tuzilishga ega. Mis, deyarli barcha minerallar va barcha metallar qattiq holatida kristall boʻladi. Ayrim moddalarning qattiq holati amorf tuzilishga ega boʻlib, bunday jismga oʻta sovitilgan suyuqlik deb qarash mumkin. Moddalarning asosiy qismi 3 agregat holatda boʻlish ehtimoli bor. Agar moddaning qattiq holati kristalldan iborat boʻlsa, uning bir holatdan ikkinchisiga oʻtishi aniq temperatura va aniq bosimda yuz beradi hamda bu oʻtishlarda zichlik, erkin energiya, entropiya kabi fizik kattaliklar sakrab oʻzgaradi. Mis, suv normal bosim (r= 101325 Pa) va 0° temperaturada kristallanib muzga aylanadi; normal bosim va 100° temperaturada esa qaynab bugʻga aylanadi. Moddaning qaysi agregat holatda boʻlishi uning tarkibidagi molekulalarning yo oʻzaro bogʻlanish energiyasiga yoki ularning betartib harakatdagi kinetik energiyasiga bogʻliq boʻladi.
Gazni tashkil qiluvchi molekulalar orasidagi masofa juda katta boʻlganligidan ularning oʻzaro tortishish kuchlari eʼtiborga olinmaydi. Shuning uchun gaz aniq shakl va aniq hajmga ega boʻlmaganligidan oʻzi turgan idishning butun hajmini egallaydi hamda idish shakliga ega boʻladi. Suyukliklarda molekulalar bir-birlariga juda yaqin joylashganliklari tufayli, har bir molekula oʻzining atrofidagi qoʻshni molekulalar bilan oʻzaro taʼsirlashib turadi. Bu molekulalar qandaydir vaqt oraligʻida oʻtroq holat deb ataluvchi holatdagi muvozanat vaziyat atrofida tebranma harakatda boʻlib, vaqt-vaqti bilan oʻz oʻlchamlariga yaqin boʻlgan masofaga teng uzoqlikka oʻtib, yangi muvozanat vaziyatni egallab boradi. Shu tarzda suyuklik molekulalari hajmi boʻyicha betartib ravishda koʻcha boshlaydi. Natijada suyuqlik aniq hajmga ega boʻlishiga qaramay, maʼlum shaklni saqlab qola olmaydi va idishni oʻzi egallagan qismining shaklini oladi. Suyuqlik xossalari uni tashkil etuvchi molekulalarning uzluksiz betartib harakati va molekulalar orasidagi oʻzaro taʼsir kuchlarining qoʻshgan hissalariga bogʻliq.
Qattiq holatdagi moddani tashkil etuvchi molekulalar orasida kuchli uzaro taʼsir kuchlari mavjud boʻlib, bu kuchlar ham oʻzaro itarish kuchlaridan, ham oʻzaro tortishish kuchlaridan iborat. Har bir molekula oʻzi turgan qismdagi oʻrtacha vaziyat atrofida tebranma harakat qiladi. Tebranish yoʻnalishi va amplitudasi vaqt oʻtishi bilan oʻzgarib turadi. Lekin molekula oʻzi turgan qismdan boshqa qismlarga koʻchib oʻta olmaydi. Shuning uchun qattiq holatdagi har qanday modda oʻzining aniq hajmini va aniq shaklini saklab qoladi. Bu hajm va shaklning oʻzgarish intensivligi tashqi taʼsirga bogʻliq boʻladi.


(4)

Moddaning 3 agregat holatidan tashqari, yana plazma holati ham mavjud. Uning alohida holatga ajratilishga sabab, plazma zaryadlangan zarralar (ionlar va elektronlar)dan tashkil topgan gaz boʻlib, bu zaryadlangan zarralar katta masofalarda ham oʻzaro taʼsirlashadi. Buning natijasida plazmaning oʻziga xos xususiyatlari vujudga keladi.

(5

Ideal gazniig holat tenglamasi. Termodinamik tekshirish usullarini soddalashtirish uchun ideal gaz haqida tushuncha kiritilgan.

Ideal gazlarda:
1) Gaz molekulalari orasida o’zaro tortishish kuchlari mavjud emas.
2) Gaz molekulalarining o’lchamlarini hisobga olmasa ham bo’ladigan darajada kichik.
3) Gaz molekulalaring o’zaro to’qnashuvlari xuddi elastik sharlarning to’qnashuvidek sodir bo’ladi.
Siyraklashtirilgan real gazlarning xossalari ideal gazga yaqin (masalan; N, geliy). Xaqiqatda ideal gazning o’zi yo’q. Lekin ideal gaz qonunlarini o’rganish real gazning turli xil sharoitlarda qanday xususiyatda bo’lishini aniqlashga yordam beradi.
Ideal gazning holat tenglamasining keltirib chiqarish uchun ideal gazning asosiy qonunlarini esga olamiz.
Boyl-Mariott qonuni: harorat o’zgarmas bo’lganda bosim o’zgarishi hajm o’zgarishiga teskari proportsional.
Pv = sonst (6)
Gey-Lyussak qonuni: bosim o’zgarmas bo’lganda hajm o’zgarishi harorat o’zgarishiga to’g’ri proportsional
P= const. (7)
Gazning mutloq bosimini hajmiga ko’paytmasining mutloq haroratga nisbati o’zgarmaydi va u R bilan belgilanadi. Bu kattalik gaz doimiysi deb ataladi.
SHunday qilib, biz gaz parametrlari R,  va T ni o’zaro bog’laydigan tenglamani, ya’ni ideal gazning holat tenglamasini hosil qildik.
R - gaz doimiysi
Gaz doimiysining fizik ma’nosi:
Gaz doimiysi 1 kg gazning 1 ⁰S ga isitilganda R = const sharoitda bajargan kengayish ishidir.
1 kg jism uchun ideal gazning holat tenglamasi:
Rv=RT
m kg gaz uchun holat tenglamasi:
RV=mRT (8)
1 kmol gaz uchun holat tenglamasi:
R_v=RT (9)
R - universal gaz doimiysi, uning qiymatini normal sharoit uchun hisoblaymiz. Normal sharoitda bosim P=101325 Pa, harorat T=273⁰K va hajm v=22,4 m³/kmolь ga teng.
R=8314 (10)
Bеrilgan massali gazni holatini haraktеrlash uchun bosim , hajm va tеmpеratura kabi paramеtrlardan foydalaniladi. Agar gazning holati o’zgarmasa bu paramеtrlarning hammasi yoki bir qismi o’zgaradi. O’zgarmas tеmpеraturada hajmning o’zgarishi bilan gazning bosimi o’zgarsa, bunday jarayonga izotеrmik jarayon dеb ataladi. O’zgarmas bosimda tеmpеratura ta'sirida hajm o’zgarsa. Bunday jarayonga izobarik jarayon dеb ataladi. 
O’zgarmas hajmda tеmpеratura ta'sirida bosim o’zgarsa, bunday jarayonga izoxorik jarayon dеyiladi. Idеal gazning holat tеnglamasini o’rganishdan oldin, molеkulyar-kinеtik nazariya yaratilguncha topilgan bir nеcha gaz qonunlarini o’rganib chiqamiz.
Boyl-Mariott qonuni. Izotеrmik gaz jarayonlarini o’rganib turib ingliz olimi Boyl (1662y.) va frantsuz olimi Mariott (1667y.) quyidagi gaz qonunini yaratdilar: gazning bеrilgan massasi uchun o’zgarmas tеmpеraturada gazning bosmi hajmiga tеskari propartsionaldir.