Mavzu: gazdar molekulyar-kinetik nazariyaning asoslari

Gey-Lyussak qonuni.
Ideal gaz bosimi о‘zgarmaganda, ya’ni izoarik protsessda gaz hajmining temperaturadagi qarab о‘zgarish qonuni tajriba yordamida 1802 yilda fransuz fizigi gey-Lyussak tomonidan kashf etildi.
Gey-Lyussak qonuni qо‘yidagicha ta’riflanadi. Berilgan gaz massasi uchun bosim о‘zgarmas bо‘lganda gazning hajmi temperatura о‘zgarishi bilan chiziqli о‘zlaradi, ya’ni:
(8)
bunda gazning temperaturadagi hajmi; gazning temperaturadagi hajmi; gazning hajmiy kengayish termik koeffitsiyenti, (8) ifodadan
(9)
gaz hajmiy kengayish termik koeffitsiyenti deb, temperaturadagi gaz hajmining temperaturasi bir gradusga о‘zgargandagi hajmining nisbiy о‘zgarishiga miqdor jihatdan teng bо‘lgan fizik kattalikka aytiladi.
Gey-Lyussak tajriba asosida, hajmiy kengayish termik koeffitsiyenti barcha gazlar uchun bir xil va qо‘yidagiga teng ekanligi aniqladi.

О‘zgarmas bosimi da gaz hajmining temperaturaga bog‘lanish grafigi tо‘g‘ri chiziqdan iborat bо‘lib, uni izobara deb ataladi. (2-rasm).
Gey-Lyussak qonuni haddan tashqari siqilgan gazlar, shuningdek, temperaturalarda bо‘lgan gazlar uchun qо‘llab bо‘lmaydi.

-273,15
2-rasm.
Sharl qonuni
О‘zgarmas hajmda, ya’ni izoxorik jarayonda gaz bosimining temperaturasiga qarab о‘zgarishini 1787 yili fransuz fizigi Sharl tajribada tekshirib, qо‘yidagi qonunni kashf qildi.
Berilgan gaz massasi uchun о‘zgarmas hajmidagi zagning bosimi temperatura о‘zgarishi bilan chiziqli о‘zgaradi, ya’ni;
(11)
Bunda -gazning temperaturadagi bosimi, gazning temperaturadagi bir gradusga о‘zgarganda temperaturadagi bir gradusga о‘zgarganda temperaturadagi bosimining nisbiy о‘zgarishiga miqdor jihatdan teng bо‘lgan fizik kattalika aytiladi.
Sharl gaz bosimining termik koeffitsiyenti gazning tabiatiga bog‘liq bо‘lmay, barcha gazlar uchun bir xil va qо‘yidagiga teng ekanligini aniqladi:

О‘zgarmas hajmida gaz bosimining temperaturaga bog‘lanishi grafigi (11) formulaga muvofiq 3-rasmda tasvirlangan, u izoxora deb ataluvchi tо‘g‘ri chiziqdan iboratdir.

4.Absolyut temperatura. Gaz temperaturasi qancha yuqori bо‘losa, uning hajmi shuncha katta bо‘ladi va aksincha. Biroq hajmi manfiy bо‘la olmaydi. Gey-Lyussak qonunining matematik ifodasidan kо‘rinadiki, gazning hajmi manfiy bо‘la olmaganligi sababli temperaturaning qо‘yi chegarasi mavjuddir.
Ideal gazning hajmi nolga teng bо‘la oladigan chegaraviy past temperatura temperaturaning absolyut noli deb ataladi.
Absolyut nol’ temperaturaning seliy shkalasi orqali qiymati Gey-Lyussak qonuni ifodasidan aniqlash mumkin. Buning uchun Gey-Lyussak qonuni ifodasidan aniqlash mumkin. Buning uchun Gey-Lyussak qonuni ifodasidagi hajmi nolga tenglashtirib va
Qiymati о‘rniga qо‘yilsa
(13)
Tenglik hosil bо‘ladi. Bundan temperaturaning absoyut noli seliy shkalasi orqali quyidagiga teng bо‘ladi.

Juda aniq hisoblashlar absolyut nol’ temperatura -273,15⁰ S ga mos kelishini kursatadi.
Kelvin shkalasidagi nol temperatura absolyut nol temperaturaga mos kelib, har bir gradusi esa seliy shkalasidagi gradusga tengdir.
Bu shkalada ifodalangan temperatura T harfi bilan belgilangan va birligi Kelvin deb qabul qilingan.
Kelvin gradusida ifodalangan T temperatura seliy gradusida ifodalangan t temperatura bilan qо‘yidagi formula orqali bog‘langandir:

Ideal gaz holat tenglamasi.
Umumiy holda gaz holatining uchta parametrlari: bosim, hajim, va temperaturasi о‘zgara boradi.
Agar gazning birinchi va ikkinchi holati parametrlari mos ravishda va larga teng bо‘lsa, ularning orasidagi bog‘lanishni ifodalovchi gaz holatining tenglamasini ideal gaz qonunlari asosida aniqlash mumkin.
Gey-Lyussak va Sharl qonunlari ifodalarini termodinamik temperatura orqali

Kо‘rinishlarda yozamiz. (16) ifodalardagi gazlarning oraliq formada egallagan hajmilari ularni tenglashtirsak
(17)
Tenglik hosil bо‘ladi.
Bu ifodani umumiy holda
(18)
Kо‘rinishda yozish mumkin.
(18) ifoda Klapeyron tenglamasi deb yuritiladi.
Berilgan gaz massasi uchun gaz hajmining bosimiga kо‘paytmasi gazning absolyut
Temperaturasiga nisbati о‘zgarmas kattalikdir.
D.I.Mendeleyev Avgadro qonuniga binoan Klapeyron tenglamasini gazlarning kilomoligatatbiq etilganda umumiy tenglamaga aylanishini kо‘rsatdi. U holda (18) tenglikni
(19)
Bu munosabat 1 kiol gazning holat tenglamasi bо‘lib, undagi doimiy kattalik barcha gazlar uchun bir xil bо‘lganligi sababli u gazning universal doimiysi deb ataladi va u harfi bilan belgilanadi. Shunday qilib, bir kilomol ixtiyorriy gazning holat tenglamasi qо‘yidagicha bо‘ladi:
(20)

Gaz istalgan massaga ega bо‘lganda (20) tenglama (21) kо‘rinishiga keladi. (21) Bu tenglamaga ixtiyoriy massasi ideal gaz uchun Mendeleyev Klateyron tenglamasi deyiladi. Bu еrda  - mоlyar massa, m - iхtiyoriy оlingan gaz massasi.
Avоgadrо qоnuniga ko’ra bir хil sharоitda turli gazlarning kоntsеntratsiyasi tеng bo’ladi. Bu natija tеnglamadan to’g’ridan-to’g’ri kеlib chiqadi, tеnglama gazning turiga bоg’liq emas. 0 S tеmpеratura ( 273,15 K) va 1 atmоsfеra ( 101325 Pa) bоsimli sharоitni nоrmal sharоit dеyishga оdatlanilgan. Bunday sharоitda gazning 1 sm hajmdagi zarralar sоni (15) hоlat tеnglamasiga asоsan bo’lib, bu sоnni Lashmidt sоni dеyiladi. Nоrmal sharоitda bir mоl gazning hajmi 22.41 litr bo’lishini hisоblash ham qiyin emas. Bu miqdоrlar оrasida va bоg’lanishlar o’rinli.
Yuqоridagi bоsim uchun ifоda kеltirib chiqarishdan ko’rinadiki, gaz bir-nеcha turdagi zarralar (malеkulalar) aralashmasidan ibоrat bo’lsa, bu kоmpоnеntalarning har biri idish dеvоrlariga uriladi va bоsim хоsil qiladi, har biri uchun hоlat tеnglamasini yozish mumkin, ularda sistеmaning barcha tashkil etuvchilari uchun umumiy bo’lgan hajm ishtirоk etadi: . Bunday tеnglamalarni qo’shib yubоrib, umumiy bоsimni tоpiladi, va u хususiy bоsimlarni yig’indisiga tеng bo’ladi. Gazlarning bоsimini bunday хоssasini