Гидрофизика ва сув мувозанати тадқиқотлари фани геофизиканинг бир қисми ҳисобланади

1.3. СУВ ВА МОДДАЛАР МОЛЕКЎЛЯР КИНЕТИК НАЗАРИЯСИ
Молекўляр физика - бу физиканинг молекўляр кинетик назария тасаввурларига асосланиб, моддаларнинг тўзилишини ва хоссаларини ўрганувчи қисмидир. Бу тасаввурларга биноан, қаттиқ, суюқ ёки газ ҳолатидаги ҳар қандай жисм жуда майда алоҳида заррачалар-молекўлалардан иборат. Ҳар қандай модданинг молекўлалари аниқ бир йўналишга эга бўлмаган тартибсиз ҳаракатда бўлади. Бу ҳаракатнинг интенсивлиги модданинг температурасига боғлиқ молекўлалар хаотик ҳаракат қилишининг бевосита далили-броун ҳаракатидир. Бу ҳодиса шундан иборатки, суюқлик ичида муаллак ҳолатда юрган жуда майда (фақат микроскопла кўринадиган)
зарралар тухтовсиз, бетартиб ҳаракат кдлиб туради; бу ҳаракат ташқи сабабларга боғлиқ бўлмай, модда ичидаги ҳаракатнинг намоён бўлишидан иборат экан. Броун зарралари молекўлаларнинг тартибсиз турткилари таъсири остида ҳаракат қилади.
Молекўляр-кииетик назарияиинг мақсади жисмларнинг бевоста тажрибада кузатиладиган хоссаларини (босим, температура ва ҳоказоларни) молекўлалар таъсирининг умумий натижаси сифатида талқин қилишдан иборат. Бунда бу назария айрим молекўлалар ¹⁴О; ¹Н. ²Н нинг ҳаракати билан эмас, балки зарраларнинг жуда катта тўплами ҳаракатини характерлайдиган ўртача миқдорлар билангина иш кўриб, статистик усулдан фойдаланади. Шунинг учун молекўляр-кинетик назария «статистик физика» деб ҳам юритилади.
Жисмларнинг ҳар хил хоссалари ва модда ҳолатининг ўзгаришларини термодинвамика ҳам ўрганади. Лекин молекўлар-кинетик назариядан фарқди равишда термодинамика жисмларнинг ва табват ҳодисаларининг макроскопик хоссаларини уларнинг микроскопик манзарасига эътибор қилмай ўрганади. Термодинамика молекўла ва атом тушунчаларидан фойдаланмай туриб ва жараёнларни микроскопик нуқтаи назардан текширмай туриб ҳам бу жараёнларнинг бориши тўғрисида қатор Хўлосалар чиқаришга имкон беради.
Термодинамикада жуда кўп сондага тажрибалардан олинган фактларни умумлаштириш орқали топилган бир нечта қонунлар термодинамика асослари деб ном олинган.
Шунинг учун ҳам термодинамика Хўлосалари жуда умумий ҳарактерга эга.
Модда ҳолатининг ўзгаришларини текширишга турли хил нуқтаи назардан ёндашиб термодинамика билан молскўляр-кинетик назария бир - бирини тулдиради ва аслида бирлашиб кетади.
Молекўляр-кинетик тасаввурларнинг тараққиёти тарихига назар ташлар эканмиз, аввало шуни қайд қилиш керакки, модданинг атомлардан тузилганлиги туғрисидаги тасаввурларни қадимги греклар айтиб ўтган. Лекин бу ғоялар қадимги грекларда фақат генвал фаразгина бўлган. VII аерга келиб атомистика қайта яратилди, лекин энди у фараз сифатида эмас, балки илмий гипотеза сифатида қайта яратилди. Бу гипотеза генвал рус олими ва мўтаффаккири М. В. Ломоносов (1711-1765) асарларида айниқса кенг ривожлантирилди. М. В. Ломоносов ўз замонасида маълум бўлган барча физикавий ва химиявий ҳодисаларнинг ягона манзарасини беришга уринди. Бунда материя тўзилишииинг қорпускўляр (ҳозирги замон терминологияси бўйича-молекўляр) тасаввурига асосланди. Ломоносов ўзи яшаган даврда хукмрон бўлган теплород (жисмнинг қай даражада исиганлигини кўрсатадиган фаразий иссиқлик суюқлиги) назариясига қарши чиқиб, «иссиқликнинг сабаби» жисм зарраларининг айланма ҳаракат қилишидадир, деган Хўлосага келди. Шундай қилиб, молекўлар-кинетик тасаввурларни аслида М. В. Ломоносов таърифлаган.
XIX аернинг иккинчи яримидаги ва XX аер бошларида қатор олимларнинг асарларида атомистика илмий назарияга айланди. Сувнинг тўзилиши ҳакида эса шу вақтга қадар бир аниқ назария йўқдир, лекин буғ, сув ва муз ҳолатларидаги сув хусусиятларииииг аномалияларини тушунтирадиган қатор гипотезалар тавсия этилган.
Системанинг ички энергияси. Бирор жисмнинг ички энергияси деб, шу жисмнинг бир буғун деб олингаи энергиясидан шу жисмнинг кинетик энергияси билан жисмнинг ташқи кучлар майдонидаги потенцвал энергиясини айириб ташлаганда қолган энергияга айтилади. Масалан, бирор газ массасининг ички энергиясини аниқлаган вақтда газнинг идиш билан биргаликда қиладиган ҳаракати энергией ва газнинг Ер тортиш кучлари майдонида турганлиги натижасида эга бўладиган энергияси ҳисобга олинмаслиги керак.
Бинсабарин, ички энергия тушунчаси молекўлалар хаотик ҳаракат-ининг кинетик энергиясини, молекўлалар орасидаги ўзаро таъсир потен­цвал энергиясини ва молекўлалар ичидаги энергияни ўз ичига олар экан.
Жисмлар системасининг ички энергияси ҳар бир жисмнинг алоҳида олингандаги ички энергиялари йиғиндиси билан жисмлар орасидаги ўзаро таъсир энергиясининг йиғиндисига тенг. Жисмлар орасидаги ўзаро таъсир энергияси жисмлар бир-бира га тегиб турадиган чегаранинг юпка к.атламидаги молекўл ал араро ўзаро таъсир энергиясидан иборат.
Ички энергия система ҳолатининг функциясидир. Демак, система тайинли бир ҳолатга келиб қолган ҳар бир ҳолда унинг ички энергияси, системанинг олдинги ҳолатлари қандай бўлганидан қатъий назар мазкур ҳолат учунгина хос бўлган қиймат қабул килинади. Бинобарин бир ҳолатдан бошқа ҳолатга ўтишида унинг ички энергияси ўзгариши ички энергиянинг бу ҳолатлардаги қийматлари айирмасига ҳамиша тенг бўлиб, бир ҳолатдан бошқа ҳолатга ўтиладиган йўлга, яъни системанинг бир ҳолатдан бошқа ҳолатга ўтишига олиб келган жараёнларга ёки жараёнлар мажмуига боғлиқ эмас.