Toshkent axborot texnologiyalar universiteti fizika kafedrasi fizika


Download 1.95 Mb.
Sana21.10.2019
Hajmi1.95 Mb.

MUHAMMAD AL-XORAZMIY NOMIDAGI

TOSHKENT AXBOROT

TEXNOLOGIYALAR UNIVERSITETI

FIZIKA KAFEDRASI FIZIKA-004 GURUH TALABASI

QARSHIYEV ASADBEKNING

MOLEKULAR FIZIKA ASOSLARI

MAVZUSI BO’YICHA TAYYORLAGAN TAQDIMOTI



TEKSHIRDI: ABDURAHMANOV QAXAR

MAVZU REJASI

1.Modda miqdori, molyar massa, Avagadro qonuni;

2.Izojarayonlar;

3.Ideal gazning holat tenglamasi , Bolsman doimiysi, Mendeleev-Klapeyron tenglamasi, berilgan temperaturadagi ideal gazning bosimi, Molekular-kinetik nazariya asosiy tenglamasi;

4.Ideal gaz molekulalarining tezlik bo’yicha taqsimotining Maksvell qonuni – o’rtacha tezlik, ehtimoli eng katta bo’lgan tezlik va o’ratcha kvadratik tezlik ifodalari;

5.Ideal gaz bitta molekulasi ilgarilanma harakatining o’rtacha kinetik energiyasi;

6.Potensial kuchlar ta’sirida gaz molekulalari taqsimoti;

7. Xulosa;

Molekular fizika asoslari Kalitli so‘zlar:

Modda miqdori , molyar massa, izoxora, izobara, izoterma, ideal gaz, ilgarilanma harakat tezligi, Maksvell taqsimoti, Bolsmann taqsimoti.

1.Modda miqdori, molyar massa, Avagadro qonuni  

Xalqaro birliklar sistemasining oltinchi asosiy kattaligi – modda miqdori

hisoblanadi. Malumki, Xalqaro birliklar sistemasi 1960 – yilning oktabr oyida O`chov va Tarozilar XI Bosh konferensiyasida qabul qilingan. Bu konferensiya qaroriga muvofiq SI sistemasida oltita asosiy kattaliklar bor edi, ya’ni modda miqdori asosiy kattaliklar qatoriga kiritilmagan edi. Keyinchalik umumiy ximiya, ximiyaviy texnologiyalar, molekulyar fizika va fizikaviy ximiya kabi fanlarda modda miqdorining birligi – mol keng miqyosda ishlatilganligi sababli 1971 yilda O` lchov va tarozilar XIV Bosh konferensiyasida modda miqdori Xalqaro birliklar sistemasining asossiy kattaligi sifatida qabul qilindi. Ularning birligi esa mos holda asosiy birliklar qatoriga kiritildi. Bu konferensiya qarorlariga binoan, molning quyidagi ta’rifi qabul qilindi.

MOL – 12 g uglerod 12 izotopining tarkibida shuncha uglerod atomi bo`lsa shuncha molekula (atom, ion, boshqa elementar zarrachalar yoki zarrachalar guruhi) tutgan sistemaning modda miqdoridir.

1 mol moddaning massasi molar massa deb ataladi va M harfi bilan belgilanadi. Molar massaning asosiy o‘lchov birligi — kg/mol. Molar massa bilan Avogadro doimiysi quyidagicha bog‘langan: M= bunda — berilgan moddaning 1 ta molekulasi massasi.

  • Ixtiyoriy olingan moddaning 1 mol miqdoridagi molekulalar soni bir xil bo‘ladi. Masalan, 2 g (1 mol) dagi ham, 32 g (1 mol) dagi ham molekulalar soni 6,02 ⋅ tani tashkil etadi. Bu son italiyalik olim A.Avogadro (1776–1856) sharafiga Avogadro doimiysi deb ataladi va bilan belgilanadi:
  • Avogadro doimiysi — 1 mol moddadagi molekulalar soni. Avogadro doimiysining qiymati: = 6,02 ⋅ .
  • Bir xil harorat va bosimda har qanday gazning 1 mol modda miqdori bir xil hajmni egallaydi. Bunga Avogadro qonuni deyiladi va quyidagicha ta’riflanadi:
  • Normal sharoitda har qanday gazning 1 mol modda miqdori 0,0224 hajmni egallaydi.
  •  

IZOJARAYONLAR

Berilgan gazning birorta makroskopik parametri o‘zgarmas bo‘lganda qolganlari orasidagi bog‘lanishni tavsiflaydigan jarayon izojarayon deb ataladi.

1.Izotermik jarayon (T = const).

Temperatura o‘zgarmas bo‘lganda kechadigan fizik jarayonlar izotermik jarayon deyiladi.

Grekcha «termos» — «issiq» demakdir. Izotermik jarayon uchun bog‘lanishni quyidagicha ifodalash mumkin:

pV = const.

Silindr ichiga qamalgan gazning dastlabki hajmi , bosimi , o‘zgarmas temperaturada siqilgandan keyingisi , bo‘lsin. U holda quyidagi munosabat o‘rinlidir :

 

Izotermik jarayon pV diagrammada izoterma bilan ifodalanadi . Izotermik jarayondagi qonuniyatni 1662-yilda ingliz olimi R.Boyl va 1676- yilda fransuz fizigi E.Mariott tajribalar asosida bir-biridan bexabar holda kashf etganlar. Shuning uchun bu qonuniyat Boyl-Mariott qonuni deyiladi. Izotermik jarayonlar suyuqliklarning qaynashida va qattiq jismlarning erishida uchraydi.

  • Izotermik jarayon pV diagrammada izoterma bilan ifodalanadi . Izotermik jarayondagi qonuniyatni 1662-yilda ingliz olimi R.Boyl va 1676- yilda fransuz fizigi E.Mariott tajribalar asosida bir-biridan bexabar holda kashf etganlar. Shuning uchun bu qonuniyat Boyl-Mariott qonuni deyiladi. Izotermik jarayonlar suyuqliklarning qaynashida va qattiq jismlarning erishida uchraydi.

2. Izobarik jarayon (p = const).

  • 2. Izobarik jarayon (p = const).
  • Bosim o‘zgarmas bo‘lganda kechadigan fizik jarayonlar izobarik jarayon deyiladi.
  • Grekcha «baros» − «bosim» demakdir. Izobarik jarayon uchun tenglamani quyidagicha ifodalash mumkin:
  • Silindr ichiga gaz qamalgan bo‘lib, porshen faqat og‘irlik kuchi bilan turgan bo‘lsin. Gazning dastlabki temperaturasi , hajmi ga teng deylik. Silindrdagi gaz temperaturasi ga yetganda hajmi ga yetadi . Bu hol uchun quyidagi munosabat o‘rinli bo‘ladi:
  •  

O‘zgarmas bosimda berilgan m massali gazning hajmi temperaturaga proporsional ravishda o‘zgaradi.

  • O‘zgarmas bosimda berilgan m massali gazning hajmi temperaturaga proporsional ravishda o‘zgaradi.
  • Izobarik jarayon T-V diagrammada izobara bilan ifodalanadi.
  • Bu qonunni 1802-yilda fransuz olimi Gey-Lyussak kashf etgani uchun Gey-Lyussak qonuni deyiladi.

3. Izoxorik jarayon (V = const). Hajm o‘zgarmas bo‘lganda kechadigan fizik jarayonlar izoxorik jarayon deyiladi. Yunonchada «xoros» − «hajm» degan ma’noni bildiradi. Izoxorik jarayon uchun tenglamani quyidagicha ifodalash mumkin: Ichiga gaz qamalgan silindr porshenini qo‘zg‘almas qilib mahkamlaylik. Bu holatda gazning dastlabki temperaturasi , bosimi ga teng deylik. Silindr isitilib, gaz temperaturasi ga o‘zgarganda bosimi ga o‘zgaradi . Bu hol uchun quyidagi munosabat o‘rinli bo‘ladi:

O‘zgarmas hajmda berilgan massali gazning bosimi temperaturaga proporsional ravishda o‘zgaradi. Izoxorik jarayon T-p diagrammada izoxora bilan ifodalanadi . Bu qonunni 1787-yilda fransuz fizigi J. Sharl tajribalar asosida kashf etgani uchun u Sharl qonuni deyiladi. Qattiq jismlardagi izotermik jarayonni izoxorik jarayon deyish mumkin.

3.Ideal gazning holat tenglamasi , Bolsman doimiysi, Mendeleev-Klapeyron tenglamasi, berilgan temperaturadagi ideal gazning bosimi, Molekular-kinetik nazariya asosiy tenglamasi

Idishdagi gaz xaotik harakatdagi molekulalar to‘plamidan iborat. Har bir molekula idish devoriga urilganda devorga biror kichik kuch bilan ta’sir qiladi. Bu molekulalar to‘plamining ta’sir kuchlari katta bo‘ladi va idish devoriga bosim beradi. Konsentratsiyasi n ga, temperaturasi T ga teng bo‘lgan molekulalarning bosimi quyidagi formula bilan aniqlanishini bilasiz:

p = nkT

Bu formulada deb olinsa va hamda == ν ekanligidan quyidagi tenglamalar kelib chiqadi:

Ushbu tenglamalar ideal gaz holatining tenglamalari deb ataladi.

3-tenglama rus olimi D.I.Mendeleyev (1834–1907) va fransuz olimi B.R.Klapeyron (1799–1864) sharafiga Mendeleyev-Klapeyron tenglamasi deb ataladi.

 

Gaz molekulalarining bosimi uchun quyidagi formula keltirib chiqarilgan: bunda n — gaz molekulalarining konsentratsiyasi, — bitta molekulaning massasi, — molekulalar tezliklari kvadratlarining o‘rtacha qiymati. Bu tenglamaning o‘ng tomonini 2 ga ko‘paytirib va bo‘lib, quyidagi shaklda ifodalaymiz: bunda — bitta molekulaning o‘rtacha kinetik energiyasi. Gaz bosimi hajm birligidagi molekulalar kinetik energiyasining o‘rtacha qiymatiga to‘g‘ri proporsional. n formula ideal gaz molekular-kinetik nazariyasining asosiy tenglamasi deyiladi. Bolsman doimiysi gaz molekulalarining o‘rtacha kinetik energiyasi va gaz temperaturasi orasidagi bog‘lanish koeffitsiyentini ifodalaydi. k = 1,38 ⋅ J/K — Bolsman doimiysi. Bu kattalik eksperimental ravishda o‘lchangan.

4.Ideal gaz molekulalarining tezlik bo’yicha taqsimotining Maksvell qonuni – o’rtacha tezlik, ehtimoli eng katta bo’lgan tezlik va o’ratcha kvadratik tezlik ifodalari

Maksvell ehtimollik nazariyasi usulini qo‘llab, f(v) funksiyani – ideal gaz molekulalarining tezligi bo‘yicha taqsimot qonunini keltirib chiqardi.

Bu ifodadan ko‘rinib turibdiki, taqsimot funksiyasining aniq ko‘rinishi gazning turi (m0) va T – holat parametriga bog‘liq ekan.

Ideal gaz molekulalarining tezlik bo‘yicha taqsimot funksiyasi maksimal qiymatga ega bo‘lgan tezlik, ehtimolligi eng

katta bo‘lgan tezlikni belgilaydi.

Taqsimot funksiyasining temperaturaga bog‘liqligi

Umuman gaz holatini belgilovchi tezliklar quyidagilardan iborat:

Idishdagi m0 massali gaz molekulalarining o‘rtacha kinetik energiyasi quyidagicha ekanligini bilamiz: = Bu formulada ba’zi o’zgartirishlarni kiritib temperaturaga bog’lagan holda quyidagi holga olib kelamiz: =

5.Ideal gaz bitta molekulasi ilgarilanma harakatining o’rtacha kinetik energiyasi

6.Potensial kuchlar ta’sirida gaz molekulalari taqsimoti

  • Gazlar molekulyar - kinetik nazariyasining asosiy tenglamasi va molekulalarning tezliklarga bog‘liq Maksvell taqsimotini keltirib chiqarishda gaz molekulalariga tashqi kuchlar ta’sir etmaydi deb faraz qilingan edi. Shuning uchun molekulalarni hajm bo‘yicha bir tekis taqsimlangan, deb hisobladik. Ammo istalgan gaz molekulalari Yerning, tortishish xususiyatiga ega bo‘lgan, potensial maydoni ta’sirida bo‘ladi. Bir tarafdan, gravitatsiyaviy tortishish va ikkinchi tarafdan, molekulalarning issiqlik harakati gazning qandaydir statsionar holatiga, ya’ni bosimning balandlik bo‘yicha kamayishiga olib keladi.
  • Barcha molekulalar massalarini bir xil, havo temperaturasini o‘zgarmas, tortishish maydonini bir jinsli, deb hisoblaymiz. Agarda h balandlikda atmosfera bosimi P ga teng bo‘lsa, h + dh balandlikda esa bosim P + ga tengdir.dh>0 bo’lsa <0 bo’ladi.
  • h, h + dh balandlikdagi bosimlar farqi, asosi birlik yuza,
  • balandligi dh ga teng bo‘lgan silindr hajmida joylashgan gaz
  • og‘irligiga teng bo‘ladi:
  •  

Bundan ko’rinadiki bosim o’zgarishi quyidagiga teng: dP=-gdh

Ideal gazning holat tenglamasidan PV= RT

foydalanib, gaz zichligini quyidagicha ifodalaymiz:

==

Ba’zi almashtirishlarni bajarib quyidagi formulani hosil qilamiz:

P=

P=nkT ekanligini inobatga olsak

n= ni hosil qilamiz

μ = va R = k lardan foydalanib quyidagini hosil qilamiz:

n=

bu ifoda tashqi potensial maydondagi Bolsman taqsimoti deb ataladi.

 

1. Avagadro qonuni normal sharoitda gazlarning xossalarini ifodalaydi 2. Izojarayonlarda gazning hech bo’lmasa bitta parametri o’zgarmasdan saqlanadi. 3. Ideal gaz bosimini hisoblashda asosiy parametr temperatura hisoblanadi. 4. Maksvell taqsimoti turli xil haroratda gaz tezliklarini taqsimotini o’rganadi 5.Bitta molekula o’rtacha kinetik energiyasi gaz bosimini hisoblashda yordam beradi. 6.Bolsman taqsimoti barcha potensial maydonlarda bajariladi.

Xulosa

1. Q.P.Abduraxmanov, V.S.Xamidov, N.A.Axmedova. FIZIKA. Darslik. Toshkent. 2018 y. 2. MAMADMUSO MAMADAZIMOV. ASTRONOMIYA. Darslik. Toshkent. 2008y. 3. P.Habibullayev, A.Boydedayev.FIZIKA.Darslik 9-sinf. Toshkent 2014. 3. https://uz.m.wikipedia.org 4. https://hozir.org 5. https://kun.uz 6. https://ziyonet.uz

Foydalanilgan adabiyotlar:



Do'stlaringiz bilan baham:


Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2019
ma'muriyatiga murojaat qiling