Suyuqliklarning molekulyar tuzilishi va xossalari. O’quvchilarga suyuqliklarning tuzilishi, ularning qattiq jism va gazlar bilan o’hshashligi hamda farqlari tushunarli bo’lsin uchun avvalo uning ba’zi makroskopik harakteristikalarga murojaat qilish kerak.
Qattiq jisimlar bilan ularni eritganda hosil bo’lgan ertmalarning qattor hossalari (zichligi, solishtirma issiqlik sig’mi, siqluvchanligi) ning yaqinligi va oddiy sharoitlarda suyuqliklarning bug’lardan keskin farq, suyuqliklar va qattiq jisimlar molekulalari orasidagi masofalar bir – birdan kam farq qilishini ko’rsatadi. Binobarin, suyuqliklar va qattiq jisimlarda molekulalararo o’zaro ta’sir kuchlari ham kattalik jihatidan bir – birga yaqindir. Uncha kata bo’lmagan bosimda gaz molekulalari orasidagi masofaga qaraganda ko’p martakatta.
Qattiq jisimlardagi kabi suyuqlikalrda ham, issiqlik harakti asosan muvozanat xaziyati atrofidagi tebiranishdan iborat bo’ladi. Biroq bu muvozanat vaziyatlari krstall jisimlardagidan nomuntazam joylashgani bilan farq etadi. Bundan tashqri, suyuqlik molekulalarining egallagan muvazanat vaziyatlari o’zgarishsiz qolmaydi. Bir tebranish davriga nisbatan ko’proq vaqt (garchand, hammasi bo’lib atigi sekundning juda kichik ulushcha bo’lsa –da) o’tishi bilan har bir atom o’zining avvalgi o’rnidan biror qo’shni o’rniga o’tadi, demak, tobora suyuqlikning butun hajmi bo’ylab siljish boshlaydi. SHunday qilib, suyuqlik molekulasining bir muvozanat vaziyat atirofidagi tebranma harakati bir joydan boshqsiga o’tish bilan almashtiriladi.Tepratura qanchalik yuqori bo’lsa, bunday o’tishlar shunchalik ko’p bo’ladi, ya’ni suyuqlik shunchalik gazga o’hshab ketadi. Yetarlicha yuqori teperaturalarda (kritik tepratura) har bir suyuqlikka hos bo’lgan hossalar siqilgan gaz hossalaridan farq etmaydi.
Suyuqlik va qattiq gaz holatidan farqlantiruvchi harakterli belgi, qattiq yoki suyuq jismni boshqa fazadan ajratib guruvchi sirtning mavjudligir. Sirtning mavjudligi fazalararo sirt qatlamda bo’ladigan bir qator hossa vahodisalarni keltirib chiqarqdi.
Sirt tarangligini energetic tushuntirish.Sirt hodisalari haqidagi ta’limot XIX asr boshlarida Laplas, Gauss va boshqa fizikalar tomonidan yaratilgan kapillyarlik nazariyasidan kelib chiqadi.
Keyinchalik Gibbs suyuqlikning sirti fazalar orasidagi geometric chegara bo’lmay, balki yupqa chekli qalinlikdagi qatlamdan iborat degan tushunchani kiratadi.
Sirt qatlamlarni ularning molekulyar strukturasida nuqtai nazaridan tekshrish tabiat hodisalarining keng doirasini tushunish uchun muhim bo’lgan o’ziga hos hususiyatlarini ochib beradi.
Bu masalalarning maktab fizika kursidagi ahamiyati shundaki, ularni o’rganishda o’quvchilarning molekulyar kuchlar, bu kuchlarning ta’sir radiuslari, molekulyar kuchlarning tehnikaning turli sohalarda va qator amaliy fanlarda foydalanish imkoniyati haqidagi tasavvurlari oydinlashadi. Bundan tashqari bu masalalarni o’rganish bilan o’quvchilar molekulalarning shakillar va o’lchamlarini tekshirish metodlariga asos bo’lgan g’oyalar doirasiga kirib boradilar.
Suyuqlik sirt qatlamining hossasini harakterlovchi asosiy tushuncha sirt tarangligdir. Bu tushunchani kiritish uchun suyuqlik va uning bug’I chegarasidagi, suyuqlik ichdagi molekulalar uchun molekulyar ta’sir sferasi haqidagi tasavvurdan foydalaniladi .
Sirt tarangligning har qanday sharoitlarda ham o’rinli bo’lgan asosiy talqini uning energetik talqinidir. Suyuqlik sirti kengayganda molekulalar suyuqlikning ichdan uning sirt qatlamga o’tadi.Bunda sirt qatlamda joylashgan molekulaga ta’sir etuvchi kuchlarga qarshi ish bajariladi.Bu kuchlar suyuqlikning sirtiga perpendikulyar ravishda uning ichga yo’nalgan.Har bir yangi molekulani sirt qatlamga ko’chirishda bajarilgan ish kattaligi hosil bo’lgan sirt kattaligiga bog’liq emas.SHuning uchun sirt tarangligi (sirt solishtirma energiyasi) suyuqlik sirtining kqttaligiga bog’liq bo’lmaydi. Berilgan teperaturada mavjud ikki faza chegarasi uchun sirt taranglik o’zgarmas saqlanadi. Suyuqlik sirtining o’zgarmas kuch ta’siri ostida uzluksiz ortib borishni ko’rsatuvchi tajriba qo’yish ham mumkin. Bitta qo’zg’aluvchan kergisi bo’lgan to’g’ri burchakli ramka sovunli suvga tushriladi . To’rt burchakli ramkada sovun parda hosil bo’ladi va bu parda sirtining qisqarishi natijasida u qo’zg’aluvchan kergini o’zining orqasidan ergashtirib boradi. Kergini yuqoriga tortuvchi kuchni muvozanatlaydigan yukcha tanlanadi.Agar yukchaning og’irligi biro z orttirilsa, u holda o’zgarmas kuch ta’sirida suyuqlikning sirti parda yirtilib ketgunga qadar uzluksiz oboradi.Bu tajribani yuqori sezgirlikka ega bo’lgan proektsion dinamometr yordamida qo’yish mumkin. Sirtning ortishga ish bajarilishi tufayli sirt qatlamidagi molekulalar suyuq fazaning ichkarisdagi molekulalarga nisbatan ortiqcha energiyaga ega bo’ladi.Bu masala aniqlangandan keyin sirt taranglikning suyuqlikning birlik sirtini hosil qiluvchi ish bilan ifodalangan ta’rifi beriladi. Bu ta’rifda sirtning orttirilishi izotermik amalga oshirilishini aytib o’tish kerak edi.Biroq bunda berish kerak bo’lgan qo’shimcha izoh sinfdagi barcha o’quvchilarga murakkablik qilish mumkin.Tushuntirishni shunday olib borish mumkin.[8]
