Ma’ruza -6 Molekulyar kinetik nazariyaning asosiy qonunlari va tenglamalari. Ideal gaz ichki energiyasi

Ideal gaz ichki energiyasi.
Normal sharoitda gaazni tashkil etuvchi xar bir molekula erkin yugurish yo‘lining o‘rtacha uzunligi taxminan 10^-7 m ga teng bo‘lib 1 sek ichida boshqa molekulalar bilan bir necha milliard marta to‘Qnashib turadi.
Ko‘chish hodisalari. Gazdagi molekulalar zichligi hajmning turli qismlarida turlicha yoki molekulalarning tartibsiz harakati bilan bog‘liq bo‘lgan issiqlik energiyalari turli qiymatga ega bo‘lgan tafovutlar vujudga keltirilsa muvozanat holatdan chiqarilgan gazning bir qismidan 2-chi qismiga massa, energiya, impuls va boshqalarini birortasini ko‘chishi vujudga keladi. Diffuziya, issiqlik o‘tkazuvchanlik, ichki ishqalanish, qovushqoqlik.
Berilgan ideal gazning ichki energiyasi deganda, shu gazni tashkil etuvchi barcha molekulalarning betartib tarzdagi ilgarilanma va aylanma xarakat kinetik energiyalari bilan molekulalardagi atomlarning betartib tarzdagi tebranma xarakat kinetik va potensial energiyalarning yig‘indisi tushuniladi.
Bir atomli molekulaning xarakati faqat ilgarilanma xarakatdan iborat bo‘ladi. Lekin ikki va undan ortiq atomlardan tashkil topgan molekulalar ilgari­lanma xarakatdan tashkari aylanma xarakatda xam ishtirok etishlari mumkin, shuningdek ular tarkibidagi atomlar esa yana tebranma xarakatda xam ishtirok etishlari mumkin. SHuning uchun molekulaning to‘la energiyasi ilgarilanma, aylanma va tebranma xarakat energiyalarining yig‘indisidan iborat.
To‘la energiyani xisoblash uchun erkinlik darajasi tushunchasi bilan tanishib chiqaylik. Jismning fazodagi vaziyatini to‘la ravishda ifodalash uchun zarur bo‘lgan erkli koordinatalar soniga shu jismning erkinlik darajasi deyiladi.
Moddiy nuqtaning erkinlik darajasi uchga teng ekan. Xar qanday atom yoki bir atomli molekula moddiy nuqta deb qaralishi mumkin. Agar molekula bir - biri bilan elastik tarzda bog‘langan N ta atomdan tashkil topgan bo‘lsa, molekulaning berilgan vaqtda fazodagi vaziyatini to‘la aniqlash uchun 3 N ta erkin koordinata zarur bo‘ladi. Ya’ni, bunday molekulaning erkinlik darajasi 3 N ga teng. Lekin shu molekuladagi istalgan ikki atom orasidagi masofa aniq qiymatga ega bo‘lib, u vaqt o‘tishi bilan o‘zgarmasa, molekulaning erkinlik darajasi 3 N dan bitta kam bo‘ladi. Bunday masofa bir nechta bo‘lsa, 3 N shunday masofalar soniga kam bo‘ladi.