О‘zbekiston respublikasi oliy va о‘rta maxsus ta’lim vazirligi qarshi muhandislik-iqtisodiyot instituti

 

 

 

О‘ZBEKISTON  RESPUBLIKASI  OLIY VA О‘RTA  MAXSUS  TA’LIM  

VAZIRLIGI 

QARSHI  MUHANDISLIK-IQTISODIYOT  INSTITUTI 

 ELEKTR ENERGETIKA  FAKULTETI 

 

 

 

 

 

 

GAZLARNING MOLEKULYAR-KINETIK NAZARIYASI 

 

MAVZU  BО‘YICHA 

REFERAT 

 

       BAJARDI:                               EE -124 talabasi:   Rustamov Soxib. 

QABUL QILDI:                     Fizika kafedrasi o‘qituvchisi:    To’xliev.M.M. 

 

 

 

 

 

MAVZU: GAZLARNING MOLEKULYAR-KINETIK NAZARIYASI  

 

Reja: 

 

  

1.Sistema holatini xarakterlovchi parametrlar (hajm, temperatura bosim, 

 modda miqdori) 

  

2.Ideal gaz bosimi uchun molekulyar kinetik nazariyaning asosiy tenglamasi. 

  

3.Izojarayonlar. Ideal gaz qonunlari 

  

4.Absolyut temperatura. 

  

5.Ideal gaz holat tenglamasi.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

KIRISH 

  

Molekulyar  fizikada    ko'p  zarralar  ta'sirida  sodir  bo'ladigan  hodisalar  o'rganiladi. 

Molekulyar  fizika  qonunlarini  mexanika    qonunlariga  keltirib  bo'lmaydi. 

Makrosistemadagi  molekulyar  hodisalarga  baho  berish  uchun  sistema  tarkibidagi 

mikrozarralar  orasidagi  jarayonlarni  o'rganish  kerak.  Molekulyar  fizikadagi  hodisalar 

molekulyar  kinetik  (stalistik)  usul  va  termodinamik  (energiya  almanishuvi  tarzi)  usuli 

yordamida o'rganiladi. 

Jismlar  nihoyat  kap  mikrozarralar  (atom  va  molekulalar)  yig'indisidan  tashkil  topgan. 

Molekulyar-fizikada jism mikrozarralar sistemasi yoki oddiygina qilib sistema deyiladi. 

Sistema  xossalarini  o'rganish  uchun  tegishli  fizik  kattaliklarni  kiritishimiz  kerak.  Bu 

kattaliklar  sistema  parametrlari  deb  ataladi.  Ular:  hajm;  temperatura;  bosim  va  modda 

miqdori bo'lib hisoblanadi. 

        Hajm. Qattiq va suyuq holatlarda moddani tashkil etgan molekulalarning tortilishi 

ancha  kuchli  bo'ladi.  Shu  sababli  bu  jismlar  o'zining  hajmini  va  qattiq  jismlar  o’z 

shaklini ham saqlaydi. Gazsimon holatlarda esa modda molekulalari orasidagi tortishish 

kuchlari ancha zaif bo'ladi. Shuning uchun gazlar shaklga ega emas va qanday idishga 

solinsa  o’sha  idish  shaklini  va  hajmini  to'liq  egallaydi.  Shunday  qilib,  sistema  hajmi 

deganda gaz solingan idishning hajmini tushinishimiz kerak. 

         SI sistemasida hajm birligi qilib 

3

m

 qabul qilingan. Hajmni litrlarda ham ifodalash 

mumkin l litr=

3

3

10

m



 ga teng. 

        Temperatura. Sistemaning isiganlik darajasini miqdor jihatdan 

baholash uchun temperatura degan kattalikni kiritamiz. SI sistemasida  

temperaturaning absolyut termodinamik shkalasi (Kelvin) shkalasidan 

foydalaniladi. SI sistemasida temperaturaning Selsiy(°C) shkalasi ham ishlatiladi. Selsiy 

shkalasidan Kelvin shkalasiga o’tish uchun quyidagi formuladan foydalaniladi: 

15

,

273





t

T

                                       (1) 

Bu  yerda T-Kelvin  shkalasidagi  temperatura,     t  Selsiy shkalasidagi temperatura. 

Odatda    T ni absolyut yoki termodinamik temperatura, t ni esa Selsiy temperaturasi 

deyiladi. 

          Bosim. Yuza birligiga normal ravishda ta'sir eluvchi kuch bilan 

xarakterlanuvchi    kattalik    bosim     deyiladi.     Bosimning     o'lchov 

бирлиги    qilib  Si  sistemas  ida    Паскал  qabul  qilingan,

2

1

1

m

N

Pa



  га  тенг.Bundan 

tashqari bосимнинг mm sim ust va   атм бирликларидан  ham фойдаланилади   Ular 

orasida quyidagicha bog’lanish bor 1mm sim ust =133,32Pa,1 atm=101325 . 

 Модда miqdori. Modda miqdorining o'lchov birligi sifatida mol qаbul qilingan. Modda 

miqdori  modda  tarkibidagi  atom,  molekulalar  miqdorini  ifodalaydi.  1  mol  moddadagi 

molekulalar miqdorini Avagadro soni deb atalaди. 

молъ

N

A

/

10

022

,

6

23





 

Shunday qilib jism tarkibidagi modda miqdorini quyidagi формула bilan ifodalaymiz: 

N

N

A





                                               (2) 

 

Bu   yerda       N      jismdagi   molekulalar   soni,       m-jismda  мужассаmlashgan    

molekulaning    kilogrammlardagi    massasi, 



 модданинг моляр массаси. 

 Ideal gaz bosimi uchun molekulyar kinetik nazariyaning asosiy tenglamasi. Ideal gaz 

bosimi  uchun  molekulyar  kinetik  nazariyaning  asosiy  tenglamasi  quyidagi  ko'rinishda 

ifodalanadi:  

                                              

2

'

3

1

rkv

o

nm

P





 

(3) 

Bu  yerda 

2

' rkv

o



-gaz  molekulasining  o'rtacha  kvadralik  tezligi,  m-gaz  molekulasining 

massasi, n-gaz molekulalarining birlik hajmdagi soni, ya'ni konsentratsiyasi.  Ifodaning 

surat  va  maxrajini  2  ga  kо‘paytirsak  bosim  bilan  gaz  molekulalarining  kinetik 

energiyasi orasidagi bog‘lanish kelib chiqadi, ya’ni: 

 

2

3

2

2



m

n

P



                                     (4)  

    

2

2



m

W

k



  ga teng     ekanini e’tiborga olsak     

 

nW

P

3

2



 

(5) 

     Demak  gaz  molekulalarining  bosimi  molekulalarning  ilgarilanma  harakat  kinetik 

energiyasiga bog'liq ekan.  

 Izojarayonlar.  Ideal  gaz  qonunlari.  Ideal  gaz  tushunchasi  tabiat  hodisalarini  sun’iy 

ravishda soddalashtirishni natijasida vujudga keltirilgan tasavvurlardan biridir. 

 

Ideal  gaz  deb,  molekulalarning  moddiy  nuqta,  ya’ni  gaz  hususiy  hamiga  ega 

emas va molekulalari о‘zaro tavsirlvshmaydi deb faraz qilingan gazga aytiladi. 

Beriglan  massasi  gaz  holatini  xarakterlovchi 

,

, V

P

  va 

T

  parametrlarni  bir-biriga 

bog‘lovchi tenglamaga idjeal holati tenglamasi deb ataladi. 

Gazni harakterlovchi  parametrlardan  biri о‘zgarmas  qolgan protsesslarga  izojarayonlar 

deyiladi. 

Boyl’-Mariott vonuni. 

 

Izotermik jarayonda ideal gaz bosimining uning hajmiga bog‘lanishi qonunining 

uning  hajmiga  bog‘lanish  qonuni  1662  yilda  ingliz  fizigi  Robert  Boyl’  va  1676  yili 

mustaqil ravishda fransuz olimi Emde Mariott tomonidan aniqlangan. 

Izotermik  jarayonda  berilgan  ideal  gaz  massasi  uchun  hajmini  bosimiga  kо‘paytmasi 

о‘zgarmasdir, ya’ni 

const

PV



 

1-rasmda  Boyl’-Mariott  qonunining  grafik  tasviri  kо‘rsatilgan  bо‘lib  uni  izoterma  deb 

ataladi. 

P 

V 

Изотерма T=const 

 

Berilgan  gaz  massasi  uchun  о‘zgarmas  temperaturada  uning  ikki  holati  uchun 

qо‘yidagi munosabatni yozish mumkin: 

2

2

1

1

V

P

V

P



 yoki 

2

1

2

1

V

V

P

P



   (7) 

О‘zgarmas  temperatura  berilgan  massali  gazning  bosimi  uning  hajmiga  teskari 

proporsional. 

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: 

)

1

(

0

t

V

V







  (8) 

bunda 



0

V

gazning 

0

C

temperaturadagi  hajmi; 



V

gazning 

C

t

0

  temperaturadagi  hajmi; 





gazning hajmiy kengayish termik koeffitsiyenti, (8) ifodadan  

t

V

V

V

0

0







  (9) 

gaz  hajmiy  kengayish  termik  koeffitsiyenti  deb, 

C

0

0

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. 

1

15

,

273

1





град



 

 

О‘zgarmas bosimi 





const

P



 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. 

    2-rasm. 

V 

t,

0

C

 

изобара 

-273,15 

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; 





pt

P

P





1

0

   (11) 

        Bunda 

0

P

-gazning 

C

0

0

temperaturadagi  bosimi, 



P

gazning 

C

t

0

  temperaturadagi 

bir  gradusga  о‘zgarganda 

C

0

0

  temperaturadagi  bir  gradusga  о‘zgarganda 

C

0

0

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: 

1

15

,

273

1





град



 

 

 

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 

Р 

t,

0

C

 

-273,15 

изохора 

mumkin. Buning uchun Gey-Lyussak qonuni ifodasidagi 

V

hajmi nolga tenglashtirib va  

1

373

1





град



 

Qiymati о‘rniga qо‘yilsa 



















t

V

273

1

1

0

0

  (13) 

Tenglik hosil bо‘ladi. Bundan temperaturaning absoyut noli seliy shkalasi orqali 

quyidagiga teng bо‘ladi. 

C

t

0

0

273





 

Juda  aniq  hisoblashlar  absolyut  nol’  temperatura  -273,15

0 

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: 

t

T





15

,

273

 

Ideal gaz holat tenglamasi.  

Umumiy  holda  gaz  holatining  uchta  parametrlari: 



P

bosim, 



V

hajim,  va 



T

 

temperaturasi о‘zgara boradi. 

Agar  gazning  birinchi  va  ikkinchi  holati  parametrlari  mos  ravishda 

1

1

1

,

,

T

V

P

  va  

2

2

2

,

,

T

V

P

  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  

2

1

1

1

T

V

T

V



   

1

2

2

1

V

V

P

P



 

Kо‘rinishlarda yozamiz. (16) ifodalardagi 

/

V

 gazlarning oraliq formada egallagan 

hajmilari ularni tenglashtirsak 

2

2

2

1

1

1

T

V

P

T

V

P



   (17) 

Tenglik hosil bо‘ladi. 

Bu ifodani umumiy holda 

const

T

PV



  (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 

const

T

PV

m



 (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 

R

  harfi  bilan  belgilanadi.  Shunday  qilib,  bir  kilomol  ixtiyorriy  gazning  holat 

tenglamasi qо‘yidagicha bо‘ladi: 

R

T

PV

m



  (20) 

К

моль

Ж

R





31

,

8

 

Gaz istalgan massaga ega bо‘lganda (20) tenglama 

RT

m

PV





  (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 

nkT

P



  tеnglamadan  to’g’ridan-to’g’ri  kеlib  chiqadi,  tеnglama 

gazning  turiga  bоg’liq  emas.    0

0

S  tеmpеratura  (



0

T

273,15  K)  va  1  atmоsfеra 

(



0

P

101325  Pa)  bоsimli  sharоitni  nоrmal  sharоit  dеyishga  оdatlanilgan.  Bunday 

sharоitda  gazning    1  sm

3

  hajmdagi  zarralar  sоni    (15)  hоlat  tеnglamasiga  asоsan 



L

19

10

69

.

2



 bo’lib, bu sоnni Lashmidt sоni dеyiladi. Nоrmal sharоitda bir mоl gazning 

hajmi 



0

V

  22.41  litr  bo’lishini  hisоblash  ham  qiyin  emas.  Bu  miqdоrlar  оrasida 

0

0

0

RT

V

P



 va  

0

0

LkT

P



 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 

V

  ishtirоk  etadi: 

kT

n

V

P

i

i



.  Bunday  tеnglamalarni  qo’shib  yubоrib,  umumiy 

bоsimni  tоpiladi,  va  u  хususiy  bоsimlarni  yig’indisiga  tеng  bo’ladi.  Gazlarning 

bоsimini bunday хоssasini Daltоn qоnuni dеyiladi. 

Xulosa.  Gazlar  kinetik  nazariyasi  gaz  holatini  harakterlovchi  kattaliklari  bilan 

molekulalar harakati o`rtasidagi boglanishni hosil qilishda asosiy rol o`ynaydi. 

Jismlar  nihoyat  kap  mikrozarralar  (atom  va  molekulalar)  yig'indisidan  tashkil  topgan. 

Molekulyar-fizikada jism mikrozarralar sistemasi yoki oddiygina qilib sistema deyiladi. 

Sistema  xossalarini  o'rganish  uchun  tegishli  fizik  kattaliklarni  kiritishimiz  kerak.  Bu 

kattaliklar  sistema  parametrlari  deb  ataladi.  Ular:  hajm;  temperatura;  bosim  va  modda 

miqdori bo'lib hisoblanadi. 

  

Biror  idishda  olingan  gaz  haotik  harakatdagi  molekulalar  teplamidan  iboratdir. 

Har bir molekula idish devoriga urilganda deyorga biror kichik kuch bilan tasir qiladi, 

ammo morlekulalar to`plami esa kattagina kuch bilan tasir qiladi. Idish devorining yuz 

birligiga  tasir  etuvchi  kuch  gaz  molekulalarining  bosimiga  teng.  Demak,  gazning 

bosimi  gaz  molekulalarini  issiqlik  harakati  tufayli  idish  devoriga  urilishidan  kelib 

chiqadi.  Molekuljar–kinetik  nazariyaning  asosiy  tenglamasini  keltirib  chiqarish 

maqsadida,  quyidagicha  shartlashib  olamiz:  tekshiraiotgan  gaz,  birinchidan, 

siyraklashtirilgan, muvozanat holatda, yani temperatura, bosim berilgan gazning barcha 

qismlarida  bir  hil,  ko`b  shaklidagi  idishda  olingan  bo`lsin;  ikkinchidan,  gaz  bir  hil    

massali  molekulalrdan  tashkil  topgan  bo`lsin;  uchinchidan,  gaz  molekulalarining 

o`lchami  ular  orasidagi  masofaga  nisbatan  juda  kichik  bo`lsin  (bunday  sharoitda 

molekulalar  betartib  harakati  natijasida  bir–biri  bilan  deyarli  toqnashmaydi);  va 

nihoyat,  to`rtinchidan,  har  bir  molekulaning  harakati  N`yuton  mehanikasi  qonuniga 

bo`ysunadi  va  molekulalarning  idish  devoriga  urilib  qaytganda  hech  qanday  energiya 

yo`qotmaydi.