Ideal gaz molekulalarining tezligi va energiyasi boʻyicha taqsimoti. Gaz molekulalarining oʻrtacha toʻqnashishlar soni va oʻrtacha erkin yugurish yoʻli
Ideal gaz molekulalarining tezligi va energiyasi boʻyicha taqsimoti. Gaz molekulalarining oʻrtacha toʻqnashishlar soni va oʻrtacha erkin yugurish yoʻli.
Gaz molekulalarining tezliklari bo’yicha taqsimlanishi. Ideal gazning fizikaviy modeli.
Barometrik formula
Gaz molekulalarining o’rtacha to’qnashish soni
Gaz molekulalarining o’rtacha erkin yugurish yo’li
Gaz molekulalarining tezliklari bo’yicha taqsimlanishi. Ideal gazning fizikaviy modeli.
Muvozanat holatda turgan gaz molekulalari agar gazga hech qanday tashqi kuchlar maydoni ta’sir etmayotgan bo’lsa, o’zaro to’qnashib turadi. Har bir to`qnashish jarayonida, energiya almashinuvi tufayli, molekula o`z tezligini ham miqdori bo`yicha, ham yo`nalishi bo`yicha o`zgartiradi.
Ideal gazning fizikaviy modeli deganda gaz molekulalarining xususiy hajmi gaz egallagan idish hajmiga nisbatan juda kichikligi, gaz molekulalari orasida o’zaro ta’sir kuchlari mavjud emasligi va gaz molekulalarining o’zaro va idish devorlari bilan to’qnashishi mutlaq elastikligi tushuniladi.
Ideal gaz qonunlariga asosan ma’lum massali gaz holati uning 3 ta termodinamik parametric bilan belgilanadi, P – bosim, V – hajim va T – temperature.
Bu parametrlar bir-biri bilan holat tenglamasi deb ataladigan aniq bog’lanishga ega:
f(P,V,T) = 0
Temodinamik muvozanat.
Bir necha jismlardan tashkil topgan tizim beixtiyoriy termodinamik muvozanatga intiladi, bu holatda jismlar temperaturalari tenglashadi, bosim va hajm o’zgarmasdan qoladi.
Uchinchi tizim bilan issiqlik muvozanatida bo’lgan ikkita tizim bir-biri bilan issiqlik muvozanatida bo’ladi(termodinamikaning nolinchi qonuni).
Berilgan temperaturada ideal gazning bosimi molekulalar konsentratsiyasiga to’g’ri proporsionaldir.
Bir xil temperature va bosimda barcha gazlar birlik hajmda bir xil miqdorda molekulalarga ega bo’ladilar.
Molekulalarning tezlik bo’yicha taqsimoti funksiyasi – tezligi v dan v+dv gacha bo’lgan intervalda molekulalarning nisbiy sonini aniqlaydi.
Maksvel qonuni
Funksiyaning normallash sharti
Ideal gaz molekulalarining taqsimot funksiyasi maksimal qiymatga ega bo’ladigan tezligi ehtimolligi katta bo’lgan tezlik deb ataladi.
Ideal gaz molekulalarining o’rtacha kvadratik tezligi.
Barometrik formula
Atmosferadagi gaz molekulalariga bir tomondan yerning tortishish kuchi ta’sir etsa, ikkinchi tomondan tartibsiz harakatdagi molekulalarning bosim kuchi ta’sir etadi. Bu ikki kuch atmosferada gaz molekulalarining ma’lum tartibda joylashishiga olib kelgan. Yerga yaqin joyda atmosfera zichligi katta bo`lib yerdan uzoqlashgan sari zichlik siyraklashib boradi.
Atmosfera bosimini balandlik bo’yicha o’zgarishini ifodalovchi formulani keltirib chiqarish uchun atmosferada ixtiyoriy dh qatlam ajratib olamiz. Biror h balandlikdagi atmosfera bosimini p deb, h + dh balandlikdagi bosimi esa p + dp bo’lsin. dh qatlamning yuzasi S bo’lib uning ichida bir xil m massali n ta molekula joylashgan bo’lsin.
Bu hajmdagi molekulalarga ta’sir etuvchi bosim kuchlari va molekulalarning og’irlik kuchi tenglashsa qatlam muvozanatholatida bo’ladi. Muvozanat holat uchun quyidagi tenglaman o’rinli
1 ta molekulani og’irlik kuchi P = mg bo’lsa n ta molekulani og’irlik kuchi
Ifodadan , ma’lumki u holda P og’irlik kuchi uchun quyidagiga ega bo’lamiz.
Buni e’tiborga olib quyidagini hosil qilamiz.
Bundan yoki buni boshqacha yozaylik .
Bu atmosfera bosimining balandlik bo’yicha o’zgarishini ifodalovchi tenglama bo’lib barometric formula deyiladi.
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.
Gaz molekulasining o’rtacha to’qnashish soni
Gaz molekulasining o’rtacha yugurish yo’li
Tartibsiz harakatdagi gaz molekulalari doimo bir – biri bilan to’qnashib turadi. Molekulalarning ikkita ketma – ket urilishlari doimo bir – biri bilan to’qnashib turadi. Molekulalarning ikkita ketma – ket urilishlari orasida bosib o’tgan masofasi erkin yo’l uzunligi.
Gaz molekulasining o’rtacha yugurish yo’li
Gaz molekulalari tartibsiz harakatda bo’lishi sababli, bir – biri bilan uzluksiz to’qnashadilar. Molekula ikkala ketma – ket to’qnashishlar oralig’ida ma’lum yo’lni bosib o’tadi va bu erkin yugurish yo’li deb ataladi.
Normal sharoitlarda gaz molekulalari bir sekund davomida taxminan marta to’qnashadilar va o’rtacha 1 mm yo’l bosadilar.