2-мавзу: Молекуляр физика

2-мавзу: Молекуляр физика

1)13-5-масала. (365-бет). Цилиндр шаклидаги темир стерженга темир халқани зич қилиб кийдириш лозим. 20 ⁰С температурада стерженнининг диаметри 6,453 см га, халқанинг ички диаметри эса 6, 420 см га тенг. Халқанинг тешиги етарлича кенгайиб стерденга кирадиган бўлиши учун уни қандай температурагача қиздириш керак?
Ечиш. Халқа тешигининг диаметрини 6,420 см дан 6,453 см гача кенгайтириш лозим. Температура ортиши билан тешик диаметри чизиқли ортиши сабабли халқани қиздириш лозим. Модда кенгайганда халқани тўлдирмаслигини эслатиб ўтамиз. Тешиксиз қаттиқ жисмнинг ҳамма қисмлари (халқанинг ҳам) температура ортиши билан ўз ҳажмини тенг ьмиқдорда орттиради. Тешик борлиги бу жараённинг боришига таъсир кўрсатмайди, шунинг учун температура ортиши билан тешикнинг диаметри ортади. 13-1а ифодадан қуйидагига эга бўламиз:
.
2) 13-9 масала (370-бет). Халқаро бирликлар системасида бир моль газнинг ҳажмига оид. Нормал шароитда ихтиёрий 1 моль газнинг ҳажмини ХБС да топинг, бунда газ ўзини идеал газдек тутади деб ҳисобланг.
Ечиш. Идеал газ қонунидан фойдаланиб, нинг ҳажмини топамиз.
Ҳажм ни топиш учун 13-3 тенгламадан фойдаланамиз

1 литр (л) = 1000 см³ = 1,00 x 10^-3 m³ бўлганлиги сабабли ихтиёрий идеал газнинг 1 моли ХБСда ҳажмни эгаллайди.
3) 13-12-масала (372-бет). Автомобиль шинаси 10⁰ С температурада 200 к Па босимгача дамланган. Автомобиль 100 км юргач шинадаги температура 40⁰ С гача кўтарилди. Энди шина ичидаги босим қандай бўлди?
2) 13-13-масала. (373-бет). Водороднинг атом массасига оид. Авогадро сонидан фойдаланиб водород атомининг массасини аниқланг.
Ечиш. Бир моль водород атоми (водороднинг атом массаси 1,008 га тенг) 1,008 х 10^-3 кг ва 6,02 х 10²³ та атомга эга. Шунинг учун битта атом массаси қуйидагига тенг:

Эслатма. Тарихда тескари ҳисоблаш атом водороди массасининг ўлчанган қиймати асосида ни аниқлаш методларидан бири бўлиб қолди.

3) 13-7 масала (366-бет).

Автомобилнинг пўлат бензобакининг ҳажми 70 л бўлиб, 20⁰ С температурали бензик билан тўлдирилган. Шундан сўнг автомобиль қуёшга қўйилди ва бак 40⁰ С (104⁰ Ғ) гача қизиди. Бакдан қанча бензин оқиб чиқади?
Ечиш. Бензин ҳам, бак ҳам температура ортганда кенгаяди ва биз уларнинг ўлчамларини (13-2) тенглама орқали ифодалашимиз мумкин. Бензин қуйидаги катталикка кенгаяди:
.
Бироқ бунда бак ҳам кенгаяди. Биз бакни бирор ҳажмий кенгаядиган қобиқ сиқатида тасаввур қилишимиз мумкин (. Агар бак ҳам қаттиқ моддадан тайёрланган бўлса, унинг кенгайиши керак. Шундай қилиб, бакнинг ҳажми қуйидагича ортади:

Шундай қилиб, бундай бак бензин бюилан тўлдирилиб, қуёшда қолдирилса, 1 литрча бензин учиб чиқиб кетади.
4) 13-15 масала (375-бет)
37⁰ С температурада газ молекулалари млгариланма ҳаракатининг ўртача кинетик энергияси нимага тенг?
Ечиш. Абсолют температура учун 13-8 тенгламадан фойдаланамиз. 37⁰ С ни 310 К билан алмаштирамиз ва 13-8 тенгламага қўямиз:

Эслатма. Бир моль газ молекулалари жами энергияга эга бўлади, бу 1 кг массали жисмнинг 90 м/с тезлик билан ҳаракатлангандаги кнетик энергиясига тенг.
5) 13-16 масала (376-бет). Ҳаво молекулаларининг тезликларига оид.
Хона температурасида (20⁰ С) ҳаво молекулаларининг ўртача квадратик тезлиги қандай?
Ечиш. олиш учун биз 13-9 формулани ҳавонинг асосий ташкил этувчиларига (кислородга ва азотга) алоҳида-алоҳида қўллашимиз зарур, чунки улар ҳар хил массага эга.
Битта кислород молекуласининг массаси (молекуляр массаси 32 м.а.б.) ва битта азот молекуласининг массаси (молекуляр массаси 28 м.а.б.):

Шундай қилиб, кислород учун қуйидагини топамиз:

Азот учун (Бу 1500 км/с дан ортиқ).