Электродинамика k. P. Abduraxmanov, V. S. Xamidov

Gaz holatini belgilovchi tezliklar

Ehtimolligi katta bo‘lgan tezlik	O‘rtacha tezlik	O‘rtacha kvadratik tezlik

Ideal gazning bitta molekulasi ilgarilanma harakatining o‘rtacha kinetik energiyasi:
Temperaturaning molekulyar – kinetik talqini:
Termodinamik temperatura – gaz molekulasi ilgarilanma harakati o‘rtacha kinetik energiyasining o‘lcjvidir.

Makswell taqsimoti qonunining tajribada tekshirish

0°С температурада айрим газ молекулаларининг тезлиги

Gaz	m/s
Is gazi (СО2)	360
Kislorod	425
Azot	450
Suv bug‘i	570
Geliy	1200
Vodorod	1700

Potensial kuchlar ta’sirida gaz molekulalarining taqsimoti

Tashqi maydonlar yo‘qligida idish hajmi bo‘icha gaz bir tekis taqsimlanadi: Idish ichidagi istalgan teng makroskopik hajmlarda o‘rtacha bir xil miqdorda molekulalar bo‘ladi.

Ammo molekulalarga og‘irlik kuchi maydoni ta’sir etganda taqsimot qanday bo‘ladi?

Istalgan gaz molekulalari Erning, tortishish xususiyatiga ega bo‘lgan, potensial maydoni ta’sirida bo‘ladi. Bir tarafdan gravitasiyaviy tortishish va ikkinchi tarafdan molekulalarning issiqlik harakati qazning qandaydir stasionar holatga, ya’ni bosimning balandlik bo‘yicha kamayishiga olib keladi.

Barometrik ifoda

S – gaz ustuni asosining yuzasi,
h – gaz ustuni balandligi,
Δ h – ajratilgan gaz qatlami qalinligi,
Δ h qalinlik chegarasida gaz zichligini ρ = сonst deb hisoblaymiz.
Barcha molekulalar massalarini bir xil, havo temperaturasini o‘zgarmas, tortishish maydonini bir jinsli, deb hisoblaymiz. Agarda h balandlikda atmosfera bosimi Р ga teng bo‘lsa, h + dh balandlikda esa bosim Р + P ga tengdir. dh > 0 bo‘lganda, bosim dP < 0 ga teng bo‘ladi.

Ajratilgan gaz qatlamining mexanik muvozanati sharti

h + ∆h balandlikdagi bosimni shunday ifodalash mumkin

U holda muvozanat sharti shunday ko‘rinishga ega bo‘ladi:

Klayperon – Mendeleev tenglamasidan m ihtiyoriy gaz massasi uchun:

Bu erdan gaz zichligi

g va T o‘zgarmas kattaliklar uchun tenglamaning echimi quyidagi ko‘rinishga ega bo‘ladi

С o‘zgarmas kattalikning qiymati quyidagi shartlardan aniqlanadi:

Molyar massani hisobga olsak

BAROMETRIK IFODA
- dif. tenglamani yechamiz
- BAROMETRIK IFODA
h1=0 – dengiz sathidan

Bir tarafdan gravitasiyaviy tortishish va ikkinchi tarafdan molekulalarning issiqlik harakati gazning qandaydir stasionar holatga, ya’ni bosimning balandlik bo‘yicha kamayishiga olib keladi va quyidagi barometrik ifoda orqali aniqlanadi

Bir tarafdan gravitasiyaviy tortishish va ikkinchi tarafdan molekulalarning issiqlik harakati gazning qandaydir stasionar holatga, ya’ni bosimning balandlik bo‘yicha kamayishiga olib keladi va quyidagi barometrik ifoda orqali aniqlanadi

Og‘irlik kuchi maydoni ta’sirida molekulalarning balandlik bo‘yicha taqsimoti

Bolsman taqsimoti – potensial energiyaga bog‘liq bo‘lgan, zarrachalar konsentrasiyasining fazoviy muvozanat taqsimotini xarakterlaydi.

Zarrachalarga og‘irlik kuchi o‘rniga boshqa kuchlar, ya’ni markazdan qochma yoki elektrostatik kuchlar ta’sir etishi mumkin. Bu holda taqsimot funksiyasi quyidagi ko‘rinishga ega bo‘ladi

Bolsman taqsimoti
Еp – kuch maydonining potensial energiyasi.

Bolsman taqsimotidan, temperatura o‘zgarmas bo‘lganda, molekulalarning potensial energiyalari kichik bo‘lgan erda gaz zichligi katta bo‘lishi kuzatiladi.

Agarda zarrachalar massalari bir xil bo‘lib, tartibsiz issiqlik harakatida bo‘lsalar, Bolsman taqsimoti istalgan tashqi potensial maydon uchun ham o‘rinlidir. Bu erda tashqi potensial maydon faqat tortishish kuchi ta’sirini emas, balki boshqa kuchlar ta’sirini (elektr, magnit va boshqa potensial maydonlarni) inobatga oladi.

Radiusi d bo‘lgan «siniq» silindr ichida molekulalar harakat qiladilar va bir – biri bilan to‘qnashadilar. «Siniq» silindr hajmidagi molekulalar soni 1 sekund ichidagi o‘rtacha to‘qnashishlar soniga teng bo‘ladi

Radiusi d bo‘lgan «siniq» silindr ichida molekulalar harakat qiladilar va bir – biri bilan to‘qnashadilar. «Siniq» silindr hajmidagi molekulalar soni 1 sekund ichidagi o‘rtacha to‘qnashishlar soniga teng bo‘ladi

n – molekulalar konsentrasiyasi
v – molekulalar tezligi
Gaz molekulalarining
o‘rtacha to‘qnashishlar soni
Gaz molekulasining o‘rtacha to‘qnashishlar soni
O‘rtacha to‘qnashishlar soni < Z > ni topish uchun molekulani d – diametrli sharcha deb va u xuddi qotib qolgan molekulalar orasida harakat qiladi, deb hisoblaymiz
d effektiv diametrga ega bo‘lgqan har bir molekula harakat davomida boshqa molekulalar bilan to‘qnashadilar va o‘z yo‘nalishlarini o‘zgartiradilar.
d

Gaz molekulalari tartibsiz harakatda bo‘lishi sababli, bir-biri bilan uzluksiz to‘qnashadilar. Molekula ikkita ketma-ket to‘qnashishlar oraligida ma’lum yo‘lni bosib o‘tadi va bu erkin yugurish yo‘li deb ataladi.

Gaz molekulalari tartibsiz harakatda bo‘lishi sababli, bir-biri bilan uzluksiz to‘qnashadilar. Molekula ikkita ketma-ket to‘qnashishlar oraligida ma’lum yo‘lni bosib o‘tadi va bu erkin yugurish yo‘li deb ataladi.

Gaz molekulasining o‘rtacha yugurish yo‘li
Normal sharoitlarda gaz molekulalari bir sekund davomida taxminan ~ 109 marta to‘qnashadilar va o‘rtacha ~ 1 mm yo‘l bosadilar.

FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR

1. Q.P.Abduraxmanov, V.S.Xamidov, N.A.Axmedova. FIZIKA. Darslik. Toshkent. 2018 y.

2. К.П.Абдурахманов, Ў.Эгамов “Физика”. Дарслик. Тошкент. 2013 й.

3. Q.P.Abduraxmanov, O’.Egamov. “FIZIKA”. Darslik. Toshkent. 2015 y.

4. Douglas C. Giancoli. Physics. Principles with Applicathions. 2004 USA ISBN-13 978-0-321-62592-2.

5. Physics for Scientists and Engineers, Raymond A. Serway, John W. Jewett. 9th Edition, 2012.

6. https://t.me/EstudyUz

PEDAGOGIK DASTURIY VOSITALAR

• https://phet.colorado.edu/en/simulation/plinko-probability