Barometrik formulasining mohiyati haqida tushuncha.
Gaz molekulalarining tartibsiz harakati tufayli uning zarralari idishning butun hajmi bo`ylab tekis taqsimlanadi. Va har bir hajm birligida o`rtacha bir xil sondagi zarralar bo`ladi. Shuningdek tashqi kuchlar ta`sir etmaganda muvozanat holatda gazning bosimi va temperaturasi butun hajm bo`yicha birday bo`ladi. Agar tashqi kuchlar ta`sir esa, idishdagi gaz molekulalarining tabiatini o`zgarishiga olib keladi. Masalan, og`irlik kuchi ta`sirida bo`lgan gaz (havo)ni ko`rib o`taylik.
Agar molekulalarning issiqlik harakati bo`lmaganda edi, ularning hammasi og`irlik kuchi ta`sirida yerga «qulab» tushar va butun havo yer sirti yaqinida yupqa qatlam hosil qilib to`plangan bo`lar edi. Agar og`irlik kuchi mavjud bo`lmay, molekulyar harakat mavjud bo`lganda edi, molekulalar butun olam fazosi bo`ylab tarqalib ketgan bo`lar edi.
Atmosfera (yerning havo qobig`i o`zining hozirgi tarzida ayni bir vaqtda molekulalarning issiqlik harakati va yerga tortishish kuchi borligi tufayli mavjuddir. Molekulalarning balanlik bo`yicha taqsimlanishida, gaz bosimini balandlikka bog`liq holda o`zgarish qonuni amal qiladi. Bu qonunni mohiyatini qaraylik. 1-rasmda havoni yer sirtidagi h=0 bo`lgandagi bosimini Р0 га, h balandlikda esa R ga teng deylik. Balanlik dh ga ortganda bosim dp ga o`zgaradi.
Barometrik formula va Bolsman taqsimoti (qonuni).
Bizga ma`lumki, gazlarning bosimi hajm birligidagi molekulalar soniga proporsional ya`ni bo`lgani uchun (8.6) formula balandlik ortishi bilan molekulа zichligining kamayishi qonunini ham ifodalaydi:
bu yerda n va n0-oralaridagi balandlik farqi h-ar teng bo`lgan nuqtalardagi hajm birligidagi molekulalar soni. (8.7) Formuladagi mqh kattalik molekulaning h-balandlikdagi potensial energiyasini bildiradi. Shuning uchun (8.7) formula bizga energiyasi U=mqh bo`lgan zarralar soni n ni beradi deyish mumkin, bunda energiyasi nolga teng bo`lgan zarralar soni n0 ga teng bo`lishi kerak
Barometrik formula, Perren tajribasi. Ehtimollik haqida tushuncha
Hozirgacha biz gazlar kinetik nazariyasida gaz molekulalariga tashqi kuchlar ta’sir qilmaydi deb hisobladik. Shuning uchun gaz molekulalari idish hajmi bo‘yicha tekis taqsimlangan deyish mumkin bo‘ldi. Aslida bunday taxmin xatodir. Har qanday gazning molekulalari Yerning tortishish maydonida joylashgan. Agar atmosfera havosida molekulalarining issiqlik harakati bo‘lmaganda edi, ular hammasi Erga tushib ketgan bo‘lardi. Agar tortishish maydoni bo‘lmaganda edi, atmosfera havosi butun Koinotga sochilib ketardi.
Tortishish maydoni va issiqlik harakatning birgalikda ta’sirida atmosferani shunday holatga kelganki, Erdan ko‘tarilgan sari gaz kontsentratsiyasi va bosimi kamayib boradi.
Bir jinsli tortishish maydonida ideal gaz bosimining balandlik bo‘yicha o‘zgarish qonunini topamiz. Gazni termodinamik muvozanatda deb hisoblaymiz, ya’ni temperaturasi hamma joyida bir xil bo‘lsin. h balandlikda asos yuzasi bir birlik va balandligi dh bo‘lgan abcd gaz ustunini ajratib olamiz (7.1-rasm). Ajratib olingan abcd gaz ustunining ostki va ustki asoslari, ya’ni h va h+dh balandliklari orasidagi va bosimlari farqi abcd gaz ustunining gidrostatik bosimga teng: