Sistema mikro-makro holatining ehtimolligi

Termodinamikaning ikkinchi qonuni.
Termodinamikaning ikkinchi qonuning ma’nosini bilish va uni statistik talqin qilish uchun, issiqlik va mexanik hodisalarning mohiyatiga, ularning birini ikkinchisidan tubdan farq qilishiga batafsil to’xtash lozim. Mexanik hodisalardan farqli, issiqlik hodisalari tamomila qaytmasdir. Issiqlik hodisalarining bu xossasini o’quvchilarga hayotiy tajribalarga asoslanib tushuntirish, maqsadga muvofiqdir.
Masalan, piyolaga quyilgan issiq choyni vaqt o’tishi bilan xona temperaturasigacha sovushi, issiq xonaga kiritilganda muzning erishi va boshqalar. Demak, makroskopik sistemalar vaqt o’tishi bilan muvozanat holatini egallab, o’z-o’zidan nomuvozanatli holatga qaytmaydi. Bu fikrni o’quvchilar yanada yaqqolroq tasavvur qilishlari uchun, diffuziya, issiqlikni issiq jismdan sovuq jismga o’tishiga taalluqli ko’qlab misollar keltirish miumkin.
Bosim va temperaturaning statistik talqini.
Molekulyar-kinetik yoki statistik nazariyaning muhim vazifalaridan biri, sistemaning temperaturasi bilan uning mikroskopik va makroskopik kattaliklari orasidagi bog’lanishni topishdan iborat. Buning uchun, tajriba dalillariga asoslanib, temperaturaning termodinamik ta’rifini berish kerak. Unga, ko’ra temperaturaissiqlik muvozanatli holatini tavsiflovchi kattalikdir, ya’ni temperaturasi bir xil bo’lgan sistemalar tutashtirilganda, ularning muvozanat holati buzilmaydi.
Yuqorida ko’rdikki, ehtimoliy-statistik nuqtai nazarga ko’ra, muvozanat holat, bu eng ehtimoliy holat ekan. Bu fikrni tasdiqlash uchun, jismlarning issiqlik almashishi, ular muvozanat holatini egallaguncha davom etishini, bu holatda barcha zarralarga to'g'ri keladigan o’rtacha energiya bir xil bo’lishini, ya’ni energiya teng taqsimlanishini tushuntirish lozim. Demak, issiqlik almashayotgan sistemalarning zarralariga to’g’ri keladigan o’rtacha energiya bir xil bo’lsa, ular orasida issiqlik almashish to’xtaydi. Shuning uchun, zarralarning issiqlik harakati o’rtacha energiyasi temperaturaning o’lchovi sifatida qaraladi. Statistik nazariyaga ko’ra, temperaturaning fizik mohiyati shundan iborat.
Molekulyar-kinetik nazariyadan malumki, zarraning o’rtacha kinetik energiyasini temperaturaga bog’liqligini quyidagicha yozishimiz mumkin:
E_k= kT
buifodadan foydalanib, molekulyar-kinetik nazariyaning asosiy tenglamasini quyidagicha yozish mumkin: P=nkT
Yuqorida keltirilgan formulalardan foydalanib, bosim va temperaturaning statistik tasnifini ochib berish mumkin. Buning uchun, formulalardagi fizik kattaliklarga o’quvchilarning diqqatini jalb qilish kerak.Agar:
-formula yoki tenglamalarda fizik kattalklarning o’zi emas, balki o’rtacha qiymati qatnashayotgan bo’lsa, bu narsa fizik kattalik statistik tasnifga ega ekanligining belgisidir;
-qaralayotgan tenglamalarning chap tomonida statistik tasnifga ega bo’lgan kattalik tursa, albatta o’ng tomonida ham statistik kattalik qatnashadi;
-bosim va temperaturaning statistik tasnifga ega ekanligini tasdiqlovchi yana bir misol, alohida zarraga taalluqli ushbu kattaliklarni tajribada o’lchash mumkin emasligidir.
Ammo, mavjud o’quv-metodik qo’llanmalarni tahlil qilish shuni ko’rsatadiki, ehtimoliy-statistik g’oya va tushunchalar AL va KHK lar fizika kursidan munosib joy olmagan va o’quv jarayoniga yetarli darajada joriy qilinmagan. Bu vazifani amalga oshirish uchun, o’qituvchilarni pedagogika oliy o’quv yurtlarida, yuqorida aytilgn vazifalarni to’la hal qila oladigan qilib, tayyorlash lozim.
Bo’lg’usi fizika o’qituvchilarini, ehtimoliy-statistik g’oya va tushunchalarni o’quvchilarda shakllantirish faoliyatini samaradorligini oshirish yo’llaridan birioliy va umumta’lim maktab, AL va KHK fizika kurslari orasida izchillikni yetarli darajada amalga oshirishdan iborat. Shuning uchun, ehtimoliy-statistik g'oya va tushunchalani o'qitishning turli bosqichlarida izchilligini amalga oshirishni ko’rsatish maqsadida, ularni pedagogika oliy o’quv yurtlari fizika kurslarida o’rni va holatini ko’rib chiqish kerak.