Ma’ruza №7 qattiq jismlarning deformatsiyalanishi
Energiyaning erkinlik darajasi bo’yicha taqsimoti
Download 1.22 Mb. Pdf ko'rish
|
Fizika I Sem. 6-12
- Bu sahifa navigatsiya:
- Nazorat savollari
|
Energiyaning erkinlik darajasi bo’yicha taqsimoti.
Ichki energiya – termodinamik tizimning muhit tavsifidir va u mikrozarrachalarning tartibsiz harakati va ularning o’zaro ta’sir energiyalaridan iboratdir. Demak, tizimning o’zining mexanik harakati va tashqi maydon ta’siridagi potentsial energiyasi ichki energiyaga taalluqli emas. Ichki energiya – tizim termodinamik holatining aniq funktsiyasidir, ya’ni har bir holatda tizim aniq ichki energiya qiymatiga ega bo’ladi. Tizim bir holatdan ikkinchi holatga o’tganda ichki
energiyaning o’zgarishi faqat shu
termodinamik holatlar ichki energiyalarining farqi bilan belgilanadi va o’tish yo’liga bog’liq emas. Ayrim masalalarda, bir atomli gazning molekulasini moddiy nuqta deb qarasak, ilgarilanma harakat uchta erkinlik darajasiga ega bo’lishi mumkin. Bu vaqtda aylanma harakat energiyasini hisobga olmasa ham bo’ladi. Mexanik tizimning erkinlik darajasi soni tizim holatini belgilovchi, bir-biriga bog’liq bo’lmagan kattaliklar soni bilan aniqlanadi. Shu sababli, moddiy nuqta uchta erkinlik darajasiga ega bo’ladi. Absolyut qattiq jismning holati inertsiya markazining uchta
koordinatalari, jismning o’qlari yo’nalishlari bilan bog’langan va burchaklari bilan aniqlanadi (7 - rasm). Shunday qilib, absolyut qattiq jism 6 ta erkinlik darajasiga ega bo’ladi. Molekulaning erkinlik darajasi nechta bo’lishiga qaramay, uning uchtasi ilgarilanma harakatga tegishlidir. Ilgarilanma harakat erkinlik darajalaridan hech qaysisi bir-biridan ustun bo’lmaganligi uchun, ularning har biriga bir xil miqdorda energiya to’g’ri keladi. Molekulaning kinetik energiyasi bo’lganligi uchun, har bir erkinlik darajasiga ilgarilanma harakat energiyasi to’g’ri keladi. Demak, harakatning hech bir turi boshqa turidan muhim bo’lmaganligi uchun, ularga o’rtacha bir xil energiya to’g’ri keladi va energiyaning erkinlik darajalari holatini belgilaydi:
bo’lgani uchun
Uch atomli gaz uchun
bo’ladi. Agar
Аvagadro soniga ko’paytirsak, 1 mol gaz molekulalarining yig’indi kinetik energiyasin topamiz:
Istalgan gaz massasi uchun (12.14) ifoda quyidagi ko’rinishda bo’ladi:
Ideal gaz molekulalari o’zaro ta’sirlashmagani uchun ularning potensial energiyasi nolga teng. Ideal gazning ichki energiyasi molekulalarining kinetic energiyasining yig’indisiga teng bo’lgani uchun (12.14) va (12.15) formulalar mos holatda bir mol va istalgan massali ideal gazning ichki energiyasini sifatlaydi. Misol tariqasida 27 0C haroratdagi 1 kg kislorodning kinetik energiyasin hisoblaylik. Kislorod (
) uchun , bo’lgani uchun
kelib chiqadi. Bu ancha katta energiya, lekin bu energiyadan foydalanib bo’lmaydi. Istalgan jism yoki jismlar to’plamining ichki energiyasin hisoblash ancha murakkab. Chunki, jismning ichki energiyasi uni tashkil qilgan molekulalarning issiqlik harakat kinetic energiyalari, molekulalarning o’zaro ta’sir potensial energiyalari, molekulalarni tashkil qilgan atomlarning tebranmali harakat energiyalari, molekulalar hosil qilgan atomlarning bog’lanish energiyalari va atom yadrolarining energiyalari yig’indisi sifatida aniqlanishi kerak. Lekin amaliy masalalarni yechishda jismning biror holatiga mos keluvchi qiymati emas, balki biror jarayonning boshlanish va tugashida ichki energiyaning o’zgarishi hisoblanadi. Ichki energiyaning o’zgarishi haroratning o’zgarishiga to’g’ri proporsional:
1. Molekulalarning tezliklar bo’yicha taqsimotini, molekulalarning o’rtacha, o’rtacha kvadrat va ehtimolligi eng katta bo’lgan tezliklari ifodalarini yozib bering. 2. Barometrik formulani keltirib chiqaring. 3. Boltsman taqsimoti qanday kattaliklarni o’zaro bog’laydi? 4. Maksvell - Boltsman qonuni qanday? 5. Shtern tajribasining mazmuni nimadan iborat? Download 1.22 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|