иссиклик сиғими.
3.
Қаттиқ жисмларнинг иссиқлик узатиши ҳодисаси. Каттик
жисмларнинг потенциал энергияси.
4-Мавзу:
Қаттиқ жисмларда деформациянинг температурага боғлиқлиги.
Режа:
1.
Қаттиқ жисмларда деформациянинг температурага боғлиқлиги.
2.
Қаттиқ жисмларнинг эриши ва буғланиши.
3.
Газларнинг Қаттиқ жисмларда ютилиши Қаттиқ жисмларнинг электр
хусусиятлари.
4.
Электр ўтказувчанлик. Кўзғалувчи заряд ташувчилар.
5.
Турли хил кристалл панжарали қаттиқ жисмларда заряд ташиш
механизмлари
Polimerik materiallarning keng qo'llanilishi, ularning qimmatbaho mexanik
xususiyatlari va asosan yuqori qaytariluvchi deformatsiyalarga qodirligi bilan
bir qatorda yuqori kuchliligi bilan bog'liq. Xususiyatlarning ushbu ajoyib
kombinatsiyasi polimerlarning o'ziga xos tuzilishi bilan belgilanadi - energiya
va uzunlik bo'yicha keskin farq qiladigan ikki turdagi aloqalar: zanjirdagi
atomlar orasidagi kuchli kimyoviy aloqalar va zanjirlar orasidagi ancha zaif
molekulyar birikmalar.
Qattiq moddalarning mexanik xususiyatlari uzoq vaqt davomida asosan
polikristallik jismlarda (metallarda) o'rganilgan bo'lib, bunda qattiq
moddalarning parchalanishining asosiy qonunlari aniqlangan.
Buzilish bu tananing elementlari (atomlar, molekulalar, ionlar) orasidagi
aloqalarni uzilishi, bu namunani qismlarga ajratish (yorilish yoki yorilish).
Materialning vayronagarchilikka chidamliligi odatda mexanik kuch deyiladi.
Ko'rinishidan, mexanik kuchni tananing elementlari orasidagi bog'lanish
energiyasi bilan aniqlash kerak. Ammo, tajriba shuni ko'rsatadiki, haqiqiy
kristall jismlarning kuchi ba'zan atomlar yoki ionlar orasidagi bog'lanishlarning
energiyasidan hisoblangan nazariy qiymatlardan yuzlab marta kamdir. Bu
haqiqiy kristallarning nuqsonli tuzilishi, har bir materialda ko'p miqdordagi
nuqsonli dog'lar va yoriqlar mavjudligi bilan izohlanadi. Yorilish eng xavfli
(nuqsonli) joyda sodir bo'ladi.
Polikristallik jismlar uchun sinishning ikki turi aniqlangan - mo'rt va plastik.
Mo'tadil muvaffaqiyatsizlik - bu faqat orqaga qaytadigan (elastik)
deformatsiyalardan oldin sodir bo'lgan muvaffaqiyatsizlik. Tananing mo'rt
sinish kuchi (mo'rt kuch) ko'rsatilgan.
Plastik vayronagarchilik vayronagarchilik deb ataladi, bundan oldin tana
tuzilishining ayrim elementlarining qayta joylashishi natijasida hosil bo'lgan
deformatsiyalar yuzaga keladi. Kristalli qattiq moddalarda va past molekulyar
og'irlikdagi stakanlarda bu deformatsiyalar qaytarilmasdir va plastik oqim deb
ataladi.
Polimerlarning mexanik xususiyatlarini tushunish uchun poli deformatsiyasi
jarayonida rivojlanayotgan jarayonlarni ko'rib chiqish kerakмеров и механизм
процесса их разрушения.
Qattiq moddalarning bug'lanishi
Ular "modda bug'lanadi" deganida, odatda suyuqlik bug'lanadi degan ma'noni
anglatadi. Ammo qattiq moddalar ham bug'lanishi mumkin. Ba'zida qattiq
moddalarning bug'lanishi sublimatsiya deb ataladi.
Bug'lanadigan qattiq modda, masalan, naftalin. Naftalin 80 ° S da eriydi va
xona haroratida bug'lanadi. Naftalinning bu xususiyati uni kuya yo'q qilish
uchun ishlatishga imkon beradi. Mo'ynali kiyimlardan yasalgan po'stin
mothballs bilan to'yingan va ko'piklar turolmaydigan muhit yaratadi. Har
qanday hidsiz qattiq modda katta darajada sublimatsiya qilinadi. Axir, hidni
moddani yirtib tashlagan va bizning burunimizga etgan molekulalar yaratadi.
Ammo, odatda, modda ahamiyatsiz darajaga tushganda, ba'zan hatto puxta
tadqiqotlar bilan aniqlab bo'lmaydigan holatlar ko'p uchraydi. Aslida, har
qanday qattiq modda (shunchaki har qanday, hatto temir yoki mis) bug'lanadi.
Agar biz sublimatsiyani aniqlamasak, bu faqat to'yingan bug'ning zichligi juda
ahamiyatsiz ekanligini anglatadi.
Qattiq bo'lgan muvozanatdagi to'yingan bug'ning zichligi harorat oshishi bilan
tez o'sib boradi. Xona haroratida o'tkir hidga ega bo'lgan bir qator moddalar
past haroratlarda uni yo'qotishini ko'rish mumkin.
Suyuqlikda ham, qattiq moddalarda ham har doim ma'lum miqdordagi
molekulalar bo'ladi, ularning energiyasi boshqa molekulalarga jalb qilishni
engish uchun etarli va ular suyuq yoki qattiq sirtdan ajralib chiqib, ular
atrofidagi kosmosga o'tishga qodir. Bu jarayon suyuqlik uchun bug'lanish (yoki
bug'lanish) va qattiq moddalar uchun sublimatsiya (yoki sublimatsiya) deb
ataladi.
Suyuqlikning bug'lanishi har qanday haroratda sodir bo'ladi, ammo harorat
oshishi bilan uning intensivligi oshadi. Bug'lanish jarayoni bilan bir qatorda
suyuqlikka bug 'kondensatsiyasining kompensatsion jarayoni sodir bo'ladi.
Agar birlik yuzasida suyuqlik vaqtini qoldiradigan molekulalar soni bug 'dan
suyuqlikka o'tadigan molekulalar soniga teng bo'lsa, unda bug'lanish va
kondensatsiya jarayonlari o'rtasida dinamik muvozanat yuzaga keladi.
Suyuqligi bilan muvozanat holatidagi bug 'to'yingan deyiladi (shuningdek, § 62
ga qarang).
Ko'pgina qattiq moddalar uchun odatdagi haroratda sublimatsiya jarayoni
ahamiyatsiz va qattiqning yuzasidan bug 'bosimi kichikdir; harorat ko'tarilishi
bilan ko'tariladi. Naftalin va kamfora kabi moddalar intensiv sublimatsiya
qilinadi, bu ularning o'tkir hidlari bilan aniqlanadi. Sublimatsiya ayniqsa
vakuumda intensiv ravishda sodir bo'ladi - bu nometall ishlab chiqarish uchun
ishlatiladi. Muzni bug 'ichiga aylantirish sublimatsiyaning mashhur namunasidir
- nam kirlar sovuqda quriydi.
Agar qattiq qizdirilsa, uning ichki energiyasi (panjara tugunlaridagi
zarrachalarning tebranish energiyasi va shu zarralarning o'zaro ta'sir energiyasi
yig'indisi) ko'payadi. Haroratning oshishi bilan zarrachalar salınımlarının
amplitudasi
Odatda, eritmani superkollash fraktsiyalardan o'nlab darajalarga qadar sodir
bo'ladi, ammo bir qator moddalar uchun yuzlab darajaga yetishi mumkin.
Yuqori yopishqoqligi tufayli juda yuqori darajada sovutilgan suyuqliklar
suyuqlik kabi o'z shaklini saqlab qoladi. Bu jismlarga amorf qattiq moddalar
deyiladi; ular orasida qatronlar, mum, muhrlash mumi, shisha mavjud.
Supero'tkazuvchi suyuqlik bo'lgan amorf jismlar izotropdir, ya'ni ularning
xususiyatlari barcha yo'nalishlarda bir xildir; ular, shuningdek suyuqliklar,
zarrachalarni tartibga solishda qisqa masofali tartib bilan ajralib turadi; ularda,
suyuqliklardan farqli o'laroq, zarralarning harakatlanishi unchalik katta emas.
Amorf jismlarning o'ziga xos xususiyati shundaki, ularda ma'lum bir erish
nuqtasi yo'q, ya'ni ma'lum bir haroratni ko'rsatish mumkin emas, uning ustida
suyuq holatni, pastdan esa qattiq holatni ko'rsatish mumkin. Tajribadan
ma'lumki, vaqt o'tishi bilan amorf jismlarda kristallanish jarayoni kuzatilishi
mumkin, masalan, shishada kristallar paydo bo'ladi; shaffoflikni yo'qotib, u
bulutli o'sishni boshlaydi va polikristallik tanaga aylanadi.
So'nggi paytlarda polimerlar xalq xo'jaligida keng tarqalmoqda - organik amorf
jismlar, ularning molekulalari kimyoviy (valent) bog'lanishlar bilan bog'langan
ko'p sonli bir xil uzun molekulyar zanjirlardan iborat. Polimerlar tarkibiga
tabiiy (kraxmal, oqsil, kauchuk, tola va boshqalar) hamda sun'iy (plastik,
kauchuk, polistirol, lavsan, neylon va boshqalar) organik moddalar kiradi.
Polimerlar o'ziga xos kuch va egiluvchanlikka ega; ba'zi polimerlar asl
uzunligidan 5-10 baravar ko'proq chiday oladi. Buning sababi, uzun molekulyar
zanjirlar deformatsiya paytida qattiq lattaga o'ralishi yoki to'g'ri chiziqlarga
cho'zilishi mumkin. Polimerlarning egiluvchanligi faqat ma'lum bir harorat
oralig'ida namoyon bo'ladi, pastdan ular qattiq va mo'rt, yuqorida esa plastik
bo'ladi. Sintetik polimer materiallari juda ko'p (sun'iy tolalar, teri o'rnini
bosuvchi materiallar, qurilish materiallari, metall o'rnini bosadigan narsalar va
boshqalar) yaratilgan bo'lsa-da, polimerlar nazariyasi hali to'liq ishlab
chiqilmagan. Uning rivojlanishi zamonaviy texnologiyalarning talablari bilan
belgilanadi, bu oldindan belgilangan xususiyatlarga ega polimerlarni sintez
qilishni talab qiladi.
Qarshilik qiymatiga qarab, qattiq moddalar o'tkazgichlar va dielektriklarga
bo'linadi, ular orasidagi oraliq pozitsiyani yarim o'tkazgichlar egallaydi.
Yarimo'tkazgichlar past elektr o'tkazuvchanligiga ega, ammo ular harorat bilan
o'sishi bilan ajralib turadi. Qattiq moddalarning elektr xususiyatlari ularning
elektron tuzilishi bilan bog'liq. Dielektriklar elektronlarning energiya
spektridagi bo'shliq bilan ajralib turadi, bu kristalli qattiq holatlarda taqiqlangan
tarmoqli deb ataladi. Bu qattiq elektronda bo'lolmaydigan energiya qiymatlari
diapazoni. Dielektriklarda bo'shliqlar ostidagi barcha elektron holatlar
to'ldiriladi va Pauli printsipi tufayli elektronlar bir holatdan ikkinchisiga
o'tolmaydi, bu o'tkazuvchanlikning yo'qligiga sabab bo'ladi.
Yarimo'tkazgichlarning o'tkazuvchanligi nopokliklar - aktseptorlar va
donorlarga juda bog'liq.
Ion o'tkazuvchanligi bilan ajralib turadigan ma'lum bir qattiq sinf mavjud.
Ushbu materiallar superionika deb nomlanadi. Asosan, bu ionli kristallar, ularda
bir turdagi ionlar boshqa turdagi ionlarning o'zgarmas panjaralari o'rtasida
etarlicha erkin harakatlana oladilar.
Past haroratlarda ba'zi qattiq moddalar o'ta o'tkazuvchanlik bilan ajralib turadi -
elektr tokini qarshiliksiz o'tkazish qobiliyati.
Spontan polarizatsiyaga ega bo'lgan qattiq moddalar sinfi mavjud -
pyroelektriklar. Agar bu xususiyat faqat ma'lum bir harorat oralig'ida mavjud
bo'lgan fazalardan biriga xos bo'lsa, unda bunday materiallar ferroelektrik deb
ataladi. Piezoelektriklar polarizatsiya va mexanik deformatsiyalar o'rtasida
kuchli bog'liqlik bilan ajralib turadi.
Ferromagnitlar o'z-o'zidan paydo bo'ladigan magnit momentning mavjudligi
bilan tavsiflanadi.
Qattiq moddalarning optik xususiyatlari juda xilma-xildir. Metall odatda
spektrning ko'rinadigan mintaqasida yuqori darajada aks etadi, ko'plab
dielektriklar, masalan, shisha, shaffofdir. Ko'pincha, u yoki boshqa qattiq
rangning rangi yorug'likni yutadigan nopokliklar tufayli bo'ladi.
Yarimo'tkazgichlar va dielektriklar uchun fotoko'tkazuvchanlik xarakterlidir -
yoritilganda elektr o'tkazuvchanligining ortishi.
Elektr o'tkazuvchanligi (elektr o'tkazuvchanligi, o'tkazuvchanligi) - tananing
(atrof-muhitning) elektr tokini, tananing yoki atrof-muhitning elektr maydonini
ta'sirida ularda elektr tokining paydo bo'lishini belgilaydigan qobiliyati.
Shuningdek, ushbu qobiliyatni va elektr qarshiligini o'zaro tavsiflovchi
jismoniy miqdor [1].
Xalqaro birliklar tizimida (SI) elektr o'tkazuvchanligini o'lchash birligi Siemens
(ruscha belgilanishi: Cm; xalqaro: S) bo'lib, 1 Cm = 1 Ohm - 1, ya'ni 1 Ohm [2]
qarshilikka ega elektr davri kesimining elektr o'tkazuvchanligi sifatida
aniqlanadi.
Shuningdek, elektr o'tkazuvchanligi atamasi (vositaning elektr o'tkazuvchanligi,
moddaning) ma'lum elektr o'tkazuvchanligini bildirish uchun ishlatiladi (pastga
qarang).
Elektr o'tkazuvchanligi deganda, avvalo to'g'ridan-to'g'ri tokni (doimiy maydon
ta'siri ostida) o'tkazish qobiliyati tushuniladi, dielektriklarning o'zgaruvchan
elektr maydoniga o'zgaruvchan tokning o'zgarishi (o'zgaruvchan polarizatsiya)
orqali o'zgaruvchan elektr maydoniga reaktsiya qilish qobiliyati.
Supero'tkazuvchilar oqimi amalda qo'llaniladigan maydonning chastotasiga
bog'liq emas (ma'lum chegaralarga qadar, past chastotalarda).
Bir vositaning (moddaning) elektr o'tkazuvchanligi ushbu muhit tarkibidagi
zaryadlangan zarralarning (elektronlar, ionlar) unda etarlicha erkin harakat
qilish qobiliyati bilan bog'liq. Elektr o'tkazuvchanligining kattaligi va uning
mexanizmi ma'lum bir moddaning tabiatiga (tuzilishiga), uning kimyoviy
tarkibiga, yig'ilish holatiga, shuningdek jismoniy sharoitlarga, birinchi navbatda
harorat kabi bog'liqdir.
Do'stlaringiz bilan baham: |