Biofizika fanidan tayyorlagan mustaqil ishi
Download 56.92 Kb. Pdf ko'rish
|
1 2
Bog'liqKristal va amorf jismlarning mexanik xossalari (1)
- Bu sahifa navigatsiya:
- Mavzu: Kristal va amorf jismlarning mexanik xossalari
1 TOSHKENT TIBBIYOT AKADEMIYASI 1-KURS TALABASI QOʻCHQOROV SHOHJAXONNING BIOFIZIKA FANIDAN TAYYORLAGAN MUSTAQIL ISHI 2 Mavzu: Kristal va amorf jismlarning mexanik xossalari Amorf bu moddaning holati hisoblanadi — kristall va gazsimon holatlar orasidagi oraliq holat boʻlib, zarralar kristalldagidek tartibli joylashmagan, lekin gazdagidan tartibliroq joylashgan boʻladi [1] . Baʼzi eski maqolalar va kitoblarda bu atama shisha bilan sinonim sifatida ishlatilgan. Biroq, bugungi kunda „oynasimon qattiq“ yoki „amorf qattiq“ umumiy tushuncha sifatida qaraladi va shisha alohida holat hisoblanadi: shisha amorf qattiq moddadir. Polimerlar koʻpincha amorf boʻladi Amorf jismlar koʻrinishi. Amorf jismlar boʻlinishda kristalli yuzlar hosil qilmaydi. Bunday jismlarda zarrachalar bir-birining yonida boʻladi va qatʼiy tartibga ega emas. Shuning uchun, ular juda yopishqoq yoki juda qalin. Amorf jismlarning yopishqoqligi haroratning uzluksiz funksiyasidir. Tashqi taʼsirlar ostida amorf jismlar bir vaqtning oʻzida qattiq jismlar singari elastik boʻladi, suyuqlik esa suyuqlik kabi. Agar zarba qisqa muddatli boʻlsa, unda kuchli zarba bilan ular qattiq moddalar singari boʻlaklarga boʻlinadi. Agar zarba juda uzoq boʻlsa, unda ular oqadi. Shunday qilib, masalan, qatron qattiq yuzaga joylashtirilgan boʻlsa, u yoyila boshlaydi. Bundan tashqari, uning harorati qanchalik baland boʻlsa, u shunchalik tez tarqaladi.Agar idish amorf tananing mayda qismlari bilan toʻldirilgan boʻlsa, unda bir muncha vaqt oʻtgach, bu qismlar bir butunga birlashib, idish shaklini oladi. Bu, masalan, qatronlar uchun, Amorf jismlar aniqlangan erish nuqtasiga ega emas. Buning oʻrniga ular yumshatuvchi harorat oraligʻiga ega. Isitganda ular asta-sekin suyuq holatga aylanadi. Amorf moddalar ikki holatda boʻlishi mumkin: shishasimon yoki eritilgan. Birinchi holatga past harorat, ikkinchisiga yuqori harorat sabab boʻlishi mumkin. Amorf jismlarning yopishqoqligi haroratga ham bogʻliq: harorat qancha past boʻlsa, yopishqoqlik shunchalik yuqori boʻladi va aksincha. Shuningdek, amorf jismlar izotropdir. Ular uchun fizik xususiyatlar barcha yoʻnalishlarda bir xil, tabiiy sharoitlarda ular toʻgʻri geometrik shaklga ega emaslar. Tadqiqotlar shuni koʻrsatdiki, ularning tuzilishi suyuqliklarnikiga oʻxshashdir. Amorf moddalar oʻz-oʻzidan kristal holatiga oʻtishi mumkin. Buning sababi, kristal holatida 3 moddaning ichki energiyasi amorfga qaraganda kamroq. Ushbu jarayonning misoli — vaqt oʻtishi bilan shishaning bulutli boʻlishi [ Kristal va amorf jismlarning asosiy xossalarini va bu xossalarning jismlarning ichki tuzilishiga bog'liqligini ochib berish; “izotropiya va anizotropiya”, “polimorfizm” tushunchalarini ishlab chiqish. Jismlarning mexanik xususiyatlarining miqdoriy xususiyatlarini ko'rib chiqing. Talabalarni qattiq jismning turli xil deformatsiyalari va ularning xarakteristikalari bilan tanishtirish. Guk qonunini tuzing. Elastiklik modulining fizik ma’nosini tushuntiring. Rivojlanayotgan: Taqqoslash, tasniflash (kristallar), kristall va amorf jismlarning tashqi xususiyatlari, xususiyatlari va ichki tuzilishi o'rtasidagi sabab-oqibat munosabatlarini tahlil qilish va o'rnatish kognitiv ko'nikmalarini shakllantirish. a) dunyoqarash - kristall va amorf jismlarning xossalaridan misol tariqasida foydalanib, materiya turlaridan biri sifatidagi materiya haqidagi tushunchalarini chuqurlashtirish; b) amaliy - texnologiyada, yangi materiallar yaratishda kristallardan foydalanishni ko'rsatish. Uskunalar: Kompyuter, Ural toshlari (minerallar) to'plami, shtat, kauchuk bo'lagi, chizg'ich, og'irlik, deformatsiya turlarini ko'rsatish uchun maket. Darslar davomida I. Org. moment. Motivatsiya. Biz moddalarning aksariyati qattiq holatda bo'lgan dunyoda yashayapmiz. Biz turli mexanizmlar, asboblar, qurilmalardan foydalanamiz. Biz uylarda va kvartiralarda yashaymiz. Bizda mebel, maishiy texnika, eng zamonaviy aloqa vositalari: radio, 4 televizor, kompyuter va boshqalar bor. Ammo ularning barchasi qattiq. Jismoniy nuqtai nazardan, odam qattiq tanadir. Xo'sh, qattiq moddalar nima? II. Yangi materialni tushuntirish. Ikki xil qattiq jismlar mavjud: kristall va amorf. Tabiatda oddiy ko'pburchaklar shakliga ega bo'lgan eng keng tarqalgan qattiq jismlar kristallardir. Kristalli displey. Ural toshlari to'plami. Agar shakar, tuz, mis sulfat va boshqalar donalarini lupa yoki mikroskop bilan ko‘rib chiqsak, ular tekis, go‘yo sayqallangan qirralari bilan chegaralanganligini ko‘ramiz. Bunday tabiiy yuzlarning mavjudligi moddaning kristall holatda ekanligidan dalolat beradi. Kristal jismlar anizotropiya bilan tavsiflanadi. Anizotropiya - kristallarning turli yo'nalishdagi xususiyatlarining o'xshashligi. Masalan, qizdirilganda kristall turli yo'nalishlarda turlicha kengayishi mumkin, ba'zilari (masalan, grafit) qizdirilganda bir yo'nalishda kengayadi, ikkinchisida esa qisqaradi. Kristallarning optik va elektr xossalari ham yo‘nalishga bog‘liq (masalan, yorug‘likning turli yo‘nalishdagi tezligi har xil bo‘lishi mumkin). Kristalning o'sish tezligi (u eritma yoki o'ta to'yingan eritmadan hosil bo'lganda) turli yo'nalishlarda ham har xil. Agar u barcha yo'nalishlarda bir xil tezlikda o'ssa, u holda har doim to'p shaklidagi tana olinadi. Kristal holatida bir xil kimyoviy tarkibga ega bo'lgan juda ko'p jismlar, sharoitga qarab, ikki yoki undan ortiq navlarda mavjud bo'lishi mumkin. Bu xususiyat polimorfizm (ko'p shakllar) deb ataladi. Texnologiya uchun uglerod polimorfizmi alohida ahamiyatga ega - uglerod ikki modifikatsiyada kristallanadi: grafit va olmos. Grafit yumshoq, mot qora materialdir. Masalan, qalam o'qlari undan yasaladi. Olmos shaffof va juda qattiq kristalldir. Taxminan 1500C haroratda (vakuumda qizdirilganda) olmos grafitga aylanadi. Grafitni olmosga aylantirish uchun uni 1010Pa bosim ostida 20000S 5 gacha qizdirish kerak. Hozirgi vaqtda sun'iy olmosni sanoat ishlab chiqarish o'zlashtirildi. Sun'iy olmoslar turli xil kesish asboblarida keng qo'llaniladi. Hamma qattiq jismlar ham kristall emas. Ko'p amorf jismlar mavjud (yunoncha amorfos - shaklsiz so'zidan). Amorf jismlar turli yo'nalishlarda bir xil xususiyatlarga ega, ular izotrop deyiladi (yunoncha "isos" - bir xil, "tropos" - yo'nalish). Amorf jismlarga shisha barcha turdagi smolalar - amber misol bo'ladi. Amorf jismlar molekulalarning joylashishida ma'lum bir tartibga ega emas, ya'ni. kristal tuzilishi yo'q. Kristallarda ular ma'lum bir tartibda joylashtirilgan, shuning uchun qattiq moddalar, kristallar kristall panjaraga ega. Past haroratlarda amorf jismlar o'z xususiyatlariga ko'ra qattiq jismlarga o'xshaydi. Amorf jismlar o'ziga xos erish nuqtasiga ega emas. Kristal jismlar juda kamdek tuyulishi mumkin. Ammo bu unday emas. Qattiq jismlarning katta qismi, shu jumladan barcha metallar va ko'pgina minerallar kristallardir. Lekin odatda ularning kristallik xossalari ko'rinmaydi. Tana o'zining kristallik xususiyatlarini to'liq ochib beradi, agar u bitta kristall bo'lsa, ya'ni. butun hajm bo'ylab u bitta kristall panjaraga ega ("mono" - bitta, bitta). Ammo ko'p hollarda qattiq jismlar tasodifiy yo'naltirilgan ko'plab eritilgan kichik kristallardan iborat. Ular polikristallar deb ataladi ("poli" - juda ko'p). Barcha metallar va minerallar polikristaldir. Yagona kristallardan farqli o'laroq. Amorf jismlar fizik xossalari barcha yo`nalishlarda bir xil bo`lgan jismlardir (izotrop jismlar). Fizik xossalarning izotropiyasi molekulalarning tasodifiy joylashishi bilan izohlanadi. Molekulalari tartiblangan qattiq jismlarga kristallar deyiladi. Kristal jismlarning fizik xossalari turli yo'nalishlarda bir xil emas (anizotrop jismlar). Kristallar xossalarining anizotropiyasi tartiblangan tuzilishda o'zaro ta'sir kuchlari turli yo'nalishlarda bir xil emasligi bilan izohlanadi. Tanadagi tashqi mexanik ta'sir atomlarning muvozanat holatidan siljishiga olib keladi, bu esa tananing shakli va hajmining o'zgarishiga olib keladi - deformatsiya. Deformatsiya deformatsiyadan 6 oldingi va keyingi uzunliklar orasidagi farqga teng boʻlgan mutlaq choʻzilish yoki nisbiy choʻzilish bilan tavsiflanishi mumkin. Tana deformatsiyalanganda elastik kuchlar paydo bo'ladi. Elastiklik modulining tananing tasavvurlar maydoniga nisbatiga teng bo'lgan jismoniy miqdor mexanik kuchlanish deb ataladi. Kichik deformatsiyalarda kuchlanish nisbiy cho'zilish bilan to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. Tenglamadagi E proportsionallik koeffitsienti elastiklik moduli (Yang moduli) deb ataladi. Elastiklik moduli ma'lum bir material uchun doimiydir, shuning uchun. Deformatsiyalangan jismning potentsial energiyasi kuchlanish yoki siqilishda sarflangan ishga teng. Bu yerdan. Guk qonuni faqat kichik deformatsiyalar uchun qondiriladi. Hali ham bajariladigan maksimal kuchlanish proportsional chegara deb ataladi. Ushbu chegaradan tashqari kuchlanish mutanosib ravishda o'sishni to'xtatadi. Stressning ma'lum darajasiga qadar, deformatsiyalangan tana yuk olib tashlanganidan keyin o'z o'lchamlarini tiklaydi. Bu nuqta tananing elastik chegarasi deb ataladi. Elastik chegaradan oshib ketganda, plastik deformatsiya boshlanadi, bunda tana avvalgi shaklini tiklamaydi. Plastik deformatsiya mintaqasida kuchlanish deyarli o'smaydi. Bu hodisa material oqimi deb ataladi. Chiqish nuqtasidan tashqari, stress yakuniy kuch deb ataladigan nuqtaga ko'tariladi, shundan so'ng stress tana sindirilguncha kamayadi. Suyuqliklarning xossalari. Yuzaki taranglik. kapillyar hodisalar. Suyuqlikdagi molekulalarning erkin harakatlanish imkoniyati suyuqlikning suyuqligini aniqlaydi. Suyuq holatdagi tana doimiy shaklga ega emas. Suyuqlikning shakli idishning shakli va sirt taranglik kuchlari bilan belgilanadi. Suyuqlikning ichida molekulalarning jozibador kuchlari kompensatsiya qilinadi, lekin sirt yaqinida emas. Sirtga yaqin joylashgan har qanday molekula suyuqlik ichidagi molekulalar tomonidan tortiladi. Ushbu kuchlar ta'sirida molekulalar erkin sirt barcha mumkin bo'lgan minimal darajaga aylanmaguncha sirtga tortiladi. Chunki Agar to'p ma'lum hajm uchun minimal sirtga ega bo'lsa, unda boshqa kuchlarning kichik ta'siri bilan sirt sferik segment shaklini oladi. Idishning chetidagi suyuqlik yuzasi meniskus deb ataladi. Namlanish hodisasi kesishish nuqtasida sirt va menisk o'rtasidagi aloqa burchagi bilan 7 tavsiflanadi. D l uzunlikdagi kesmadagi sirt taranglik kuchining kattaligi ga teng. Sirtning egriligi suyuqlikda ortiqcha bosim hosil qiladi, ma'lum bo'lgan aloqa burchagi va radiusga teng. s koeffitsienti sirt taranglik koeffitsienti deyiladi. Kapillyar - bu kichik ichki diametrli naycha. To'liq namlash bilan sirt taranglik kuchi tananing yuzasi bo'ylab yo'naltiriladi. Bunda suyuqlikning kapillyar orqali ko'tarilishi bu kuch ta'sirida tortishish kuchi sirt taranglik kuchini muvozanatlashtirmaguncha davom etadi, tk. , keyin. Download 56.92 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
1 2
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling