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

Gazlar gravitatsion maydonda. Barometrik formula. Atmosfera Yerdan uzoqlashib ketaolmaydi, chunki Yer uni tortib turadi. T=0⁰ bo‘lganda hamma gazlar Yer ustiga to‘planishi kerak, T oshaboshlasa xaotik harakat gazning Yerdan uzoqlashtiradi. Tortish va kengayishning o‘zaro kurashi natijasida muvozanat xosil bo‘ladi, bunda gazning konsentratsiyasi Yer ustida maksimal bo‘ladi va Yerdan uzoqlashgan sari kamayadi. Bilamizki bosim .
Demak, Yerdan tepaga ko‘tarilgan sari kamayadi, shuning uchun atmosfera bosmi r ham kamayadi. Bosimning balandlikka bog‘liqligini ifolatlaydigan formula Barometrik formula deb ataladi. Ba’zibir soddalashtirishlarni kiritamiz:
1. 100 - 200 km balandlikda atmosfera bosmi juda kichik bo‘lib qoladi, lekin g deyarli o‘zgarmaydi, chunki 100 km masofa. Yer radiusi dan ancha kam.
2. Bosim Yerga yaqin joylarda xam katta emas, shuning uchun xavoni ideal gaz deb qarasak xam bo‘ladi.
3. Temperatura yuqoriga chiqqan sari bir necha o‘n gradusga o‘zgaradi. SHuning uchun temperaturani va 300⁰C deb olamiz, boshqacha aytganda atmosferani izotermik sistema deb qarash mumkin.
Silindrik kichik xajmni balandlikda olamiz va tepadan ta’sir qilayotgan bosimni va pastdan ta’sir qilayotgan bosmni p bilan belgilaymiz. Bundan tashqari xar bir massali atomga og‘irlik kuchi ta’sir qiladi. Bu xajmda xammasi bo‘lib ta atom bor, ularga
Og‘irlik kuchi ta’sir qiladi. Ana shu uchta kuch ta’sirida silindr jim turadi,


Bundan topamiz:
dan va va
. Bundan bo‘lgani uchun (6.22)- barometrik formula.
Bu qonuniyat rasmda ko‘rsatilgan.
- bosim ikki marta kamayadigan balandlik. ni topamiz.
Ta’rif bo‘yicha . Formulaga qo‘yamiz va lagorifmlaymiz;


6.7-rasm.
Atmosfera uchun
- demak 12 km balandlikda ~ bo‘lgani uchun barometrik formuladan topamiz;
Yer ustida ; Lekin ; - bu bitta atomning (molekulaning) balandlikdagi potensial energiyasidir. Shuning uchun yozish mumkin:
(7.23) - Bolsmon taqsimoti.
Konsentratsiyaning balandlik bo‘yicha o‘zgarishi shu balandlikdagi potensial energiya bilan xaotik xarakat energiyasi o‘rtasidagi munosabatga bog‘liq.