Tebranishlar

1-jadval

Tartib nomeri

doimiylar

1 2 3 4 . , , , , , , 10

7. 
   Har bir sharchaning ikki A va B belgilari orasini bosib o’tish vaqti dekundomer yordamida aniqlanadi.
   
8. 
   Tajribada aniqlangan kattaliklar va ning qiymatlari (10) hisoblash formulasiga qo’yib, har birtajriba uchun suyuqlikning ichki ishqalanish koeffisenti aniqlanadi. 6,7 va 8 dan olingan natijalar 2- jadvalga yoziladi.
   

Tajriba hatoliklarini hisoblash

1. 
   2-jadval asosida aniqlangan suyuqlikning ichki ishqalanish koeffisentlarining o’rtacha qiymati hisoblanadi:
   

(13)

2. 
   Har bir tajriba qilingan hatolik hisoblanadi:
   

(14)

3. 
   Tajriba paytida qilingan o’ratacha obsolyut hatolik topiladi:
   

(15)

4. 
   Suyuqlik ichki ishqalanish koeffisentining ishonchintervali quyidagicha yoziladi:
   

(16)

5. 
   nihoyat tajariba qilingan nisbiy hatolik hisoblanadi:
   

(17)

Bu topilgan ma’lumotlarning barchasi 2-jadvalga yoziladi.

2-jadval

Tartib nomeri	sm	s	P3	P3	P3	P3	P3	%
1 2 3 . . . . . 10

Tekshirish uchun savollar

1. 
   Suyuqliklarda ichki ishqalanish kuchining hosil bo’lishini gidrodinamik va molekulyar–kinetik nazariya asosida tishuntiring.
   
2. 
   Ichki ishqalanish (qovushqoqlik) koeffisentini ta’riflang.
   
3. 
   Hisoblash formulasi asosida ichki ishqalanish koeffisentining SGS va SI sistemasidagi o’lchov birrligini chiqarilsin.
   
4. 
   Suyuqliklarning qanday harakatini lamnar va turbulent oqim deb ataladi.
   
5. 
   Stoks qonunini ta’riflang.
   
6. 
   Suyuqlikning ichki ishqalanish koeffisentini aniqlash – toks usulini tushuntiring.
   
7. 
   Suyuqlikka tushurilgan sharga ta’sir qiluvchi kuchlarni tishuntirib bering.
   
8. 
   Suyuqliklarda ichki ishqalanish haroratiga nisbatan qanday o’zgaradi?
   
9. 
   O’lchash xatoliklari qanday hisoblanadi?
   

Adabiyotlar

1. 
   Frish S.E, va Timoreva A.V. Umumiy fizika kursi.- 1 tom.T.:O’qituvchi. 1965.§42,46
   
2. 
   Savalev N.V. Umumiy fizika kursi.- 1 tom.T.:O’qituvchi.1973. § 58, 59, 69.
   
3. 
   Sivuxin D.V. Umumiy fizika kursi “Mexanika” T.:O’qituvchi.1961, 194, 96, 97, 98, 99.
   
4. 
   Fizikadan praktikum. Mexanika va molekulyar fizika. Professor Iveronova V.I. tahriri ostida. T.:O’qituvchi.1973. 46-vazifa.
   
5. 
   Nazirov E.N. va boshqalar. Mexanika va molekulyar fizikadan praktikum. T.:O’qituvchi.1979, 14-ish.
   

Gazlar issiqlik sig’imlarining nisbatini Kleman-Dezorma usuli bilan aniqlash
Ishning maqsadi: Termodinamikaning birnchi qonunini, ichki energiya va formulasini o’rganish, issiqlik sig’imi bilan tanishish.

Kerakli asbob va materiallar: qurilma, simon suvli monometr, qo’l nasos yoki kompressor.

Qisqacha nazariy tushunchalar.

Tekshirilayotgan jismlar to’plamiga jisimlar sistemasi yoki soddagina qilib sistema deb ataladi.juda kichik o;lchamlar va masalalarga ega bo’lgan jismlar sifatida qaraluvchi ko’p sonli mlekulalardan tuzilgan sistemalarga misol qolib gazlarni olish mumkun.

Molekulalari o’zaro ta’sirlanmaydigan moddiy nuqtalar to’plami singari xossalarga ega bo’lgan gazlarga ideal gazlar deyiladi.

Har qanday gazning holati, holat parametrlari deb ataluvchi bosimi P,harorati T va gaz egallagan hajmi V bilan harakatlanadi.

Barcha holat parametrlariuzoq vaqt davomida o’zgarmay qolgan sistemaning holatiga muvozanatli holat deyiladi.

Sistemaning bir holatdan ikkinchi holatga o’tishi jarayon deyiladi. Muvozanatli holatning uzluksiz ketma-ketligidan iborat bo’lib protsesga muvozanatli jarayon deb ataladi.

Muvozanatli holat va muvozanatli jarayon tushunchalari termodinamikada katta rool o’ynaydi. Termodinamikaning barcha miqdoriy hulosalarini, faqat, muvozanatli jarayonlargagina qo’llash mumkun.

Gaz(yoki sistema) ga berilgan issiqlik miqdori, uning holatini o’zgartiradi, natijada biror ish bajaradi.Bunday o’zgarishni energiyaning saqlanish qonunidan iborat bo’lgan, quyidagi termodinamikaning bosh qonuni to’liq izohlab beradi.

Sistemaga marilgan issiqlik miqdori(dQ) sistemaning ichki energiyasining o’zgarishi (dU) ga va sistemaning tashqi kuch ustidan bajargan ish (dA)ga sarflanadi ya’ni

dQ=dU+dA.

Agar sistema ideal gazdan iborat bo’lsa, gazning ichki energiyasi molekulalar harakatining o’rtacha kinetik energiyasi <>= ning yig’indisiga tengdir.Agar berilgan gazda N ta tamolekulalar bo’lsa uning ichki energiyasi

(2)

bunda N_A=5,06.10²⁶mol – Avagadro soni;

K=1,38.10²³ J/K - Voltsman doimiysi;

R=8,31.10³J - universal gaz doimiysi;

T – absolyut harorat.

m- gazning massasi; gazning molyar massasi;

i- gaz molekulalarining o’rtacha erkinlik darajasi.

Gaz molekulalarining o’rtacha erkin darajasi deb, gaz molekulalarining fazodagi xarakati xolatini aniqlab beruvchi erkin koordinatalar oniga aytiladi.

Masalan, bir atomli gaz molekulalari uchun i=3;

ikki atomli gaz molekulalari uchun i=5;

uch va ko’p atomli gaz molekulalaari uchun i=6ga tengdir.

(2)dan gaz ichki energiyasini o’zgarishi

(3)

Nixoyat, gaz xajmining o’zgarishida bajarilgan ish gaz bosimi Pning hajm o’zgarishi dV ga ko’paytmasiga tengdir:

dA=PdT (4)

(3) va (4)larni (1)ga qo’yilsa, termodinamika birinchi bosh qununining matematik ifodasi quyidagi umumiy ko’rinishga ega bo’ladi:

(5)

Termodinamikada sistamalarning issiqlik olish hususiyatlarini xarakterlash uchun issiqlik sig’imlari tushunchasi kiritilgan.

Termodinamika birinchi bosh qonunining (5) ko’rinishidagi matematik ifodasidan ideal gazning holat holat tenglamalarini va gaz prosseslardagi issiqlik sig’imlarining matematik ifodalarini osongina isbotlash mumkun.

1. 
   Moddaning issiqlik sig’imi ()C(deb, uning haroratini 1⁰K o’zgartirish uchun zarur bo’lgan issiqlik miqdori jihatidan teng bo’lgan fizik kattalikka aytiladi, ya’ni
   

(5)

2. 
   Moddanng solishtirma issiqlik sig’imi (C) deb,
   

massasi bir birlikka teng bo’lgan moddani 1K ga isitish uchun zarur bo’lgan issiqlikka miqdor jihatdan teng bo’lgan fizik kattalikka aytiladi, ya’ni

(6)

3. 
   Moddaning issiqlik sig’imi (C)deb, -1 mol moddani 1Kga isitish uchun zarur bo’lgan issiqlikka miqdor jihatdan teng bo’lgan fizik kattalikka aytiladi,ya’ni;
   

, (7),(7a)

Solishtirma issiqlik sig’imi C bilan molyar issiqlik sig’imi orasidagi quyidagi munosabat mavjud : ; (8)(8a)

Bu yerda - moddaning molyar massasi.

Gazlarning ussiqlik sig’imlari, uning qanday sharoitda isitilishiga bog’likdir. Agar modda o’zgarmas hajmda, ya’ni (dU=0) sharoitda istilasa, o’zgarmas hajmdagi issiqlik sig’imi yoki izoxorik issiqlik sig’imi deb ataladi va C_V bilan belgilanadi.

Agar moddani isitishda bosim o’zgarmas bo’lsa, o’zgarmas bosimdagi issiqlik sig’mi yoki izobarik issiqlik sig’imi deyilib, u C_P bilan belgilanadi.

Biror gazga o’zgarmas hajmda, ya’ni V-const (dV=0) issiqlik berilsa, u faqat , gaz ichki energiyasining o’zgarishiga sarf bo’ladi. U vaqtda (5) va (7a)larga issiqlik quyidagilarni yozish mumkin: (9)

(9a)

(9) va (9a)dan o’zgarmas hajmdagi molyar issiqlik sig’imi C quyidagi yig’indiga teng bo’ladi:

(10)

Agar gazga o’zgarmas bosim() da issiqlik miqdori berilsa, u ichki gaz energitasining o’zgarishi dU va kengayish ishi dA_p ga sarf bo’ladi ya’ni :

(11)

(11)dan (11a)

Binobarin, universal gaz doimiysi R p’zgarmas bosimda 1mol ideal gazni bir Kga isitishda gazning kengayishidagi bajarganishga miqdor jihatdan teng .

U vaqtda dQ_P ning ifodasini (5),(7) va (11) tenglamalar asosida yozilasa:

(12)

(12a)

Bu (12) va (12a) tenglamalarni o’zaro tenglashtirib, o’zgarmas bosimdagi molyar issiqlik sig’imi C_P ni aniqlash mimkun:

(13)

yoki (13a)

(13)da bo’lganligi uchun (12b)

Bu ifodaga Robert-Mayer formulasi deyiladi .

Gazlarning o’zgarmas bosimdagi C_P sig’imining o’zgarmas hajmdagi C_V issiqlik sig’imiga nisbati (14)

(14)dan ko’rinadiki, kattalik gaz molakula tuzilishini harakterlovchi molekulalarning erkinlik daraja soni i bilan aniqlanar ekan .

berilgan gaz uchun o’zgarmas bo’lib, u Puasson koeffisenti ham deyiladi.

Gazlarning solishtirma issiqlik sig’imlarining nisbatini topishning quyida bayon etilagan Kelmen-Dezor usuli juda ham soddadir .
Tajriba uchun qurilma

Qurilma havo bilan to’ldirilgan 10-20 litr xajmli B shisha balondan iborat (1-rasm). Rezina naylar yordamida balonga ulangan simon monometrning tirsaklaridagi gazning hajmini balonning hajmiga nisbatan nazarga olmasa ham bo’ladi. Balanga yana N qo’l nasos yoki kompressor ulangan bo’lib, uning yordamida balonga P

gaz damlanadi. 2 po’kak tiqin yoki elektromagnit

tiqin balan ichidagi gazni tashqi atmosferadan

ajratib turadi. balonda siqilgan gzning

ortiqchasi juda kichik vaqtda tashqariga

chiqib ketishga ulgurishi va yuz bera- M

digan kengayish adiabatik jarayondan

iborat bo’lishi uchun tiqin o’rnatilgan

teshik yeterlicha katta bo’ishi kerak.

Usulning nazariyasi h

Balonga nasos yoki komoressor

yordamida havo damlab, 2 tiqin tez

ochilb yopilganda balonga gaz quyi- B N

dagi uchta holatda o’tadi.

1.Agar 2tiqqin berk balonga na- 1-rasm

sos bilan havo damlansa , idishning issiqlik o’tkazuvchanligi sababli idishdagi havoning harorati tashqi havoning harorati T₁ga tenglashguncha osha borishi sababli, idishdagi gazning bosimi hamosha boradi. Nihoyat idishdagi gaznung harorati tashqi harorat T₁ga teng bo’lgandagina ortiqcha bosimni ifodalovchi monometr sathlarining farqi aniq h₁qiymatga erishadi. Gazning bu holati T₁ va P₁ parametrlar bilan harakatlanadi (1-holat:T₁ va P₁).

Agar atmosfera bosimi P₀ bo’lsa, balondagi ganing bosimi quyidagiga teng :

P₁=P₀+h₁ (15)

2. Agar endi 2 tiqin tez ochilsa, idishdagi havoning bosimi P₁ tashqi P₀ ga tenglashgunchaidishdagi gaz adiabatik raavishda kengaya boradi, natijada havo T₂ haroratgacha soviydi.Bu holat gazning ikkinchi holatidir (2 holat:T₂, P₀).

3. Agar tiqin ochilgan zahotiyoq qaytadan berkitilsa, balondagi gaz izoxorik ravishda isiy boshlaydi. Gaz harorati ortishi bilan bosim ham orta boradi va nihoyat gazning harorati tashqi T₁ harorat bilan tenglashganda bosimning oshishi to’xtaydi . Bu holat gazning uchunchi holati bo’ladi. (3-holat: T_1, P₂). Idishdagi havoning shu paytdagi bosimi P₂ bilan, manometrning shu bosimni munosib ko’rsatishini h₂ bilan belgilansa, P₂ quyidagiga teng bo’ladi:

P₂=P₀+h₂ (16)

Shunday qilib gazning birinchi holatidan 2-holatga o’tishi adiabatik jarayondan iborat bo’lganligi uchun , Puasson tenglamsini quyidagi ko’rinishda yozish mumkun:

(17)

Buyerda ga Puasson koeffisenti deyilib, ugazning o’zgarmas bosimdagi issiqlik sig’imini o’zgarmas hajmdagi isssiqlik sig’imi nisbatiga tengdir, ya’ni:

Gaz ikkinchi holatidan 3- holatga izoxorik-o’zgarmas hajmda o’tganligi uchun Gey-Lyussak qonuniga binoan quyidagini yozamiz :

(18)

(17) tenglamaga P₁ ning ifodasini (15) dan qo’yib hadlarini joyini almashtirish yo’li bilan quyidagi tenglamani hosil qilamiz :

(18a)

yoki (19)

Bu tenglamada va lar birdan juda kichik bo’lgani uchun , tenglamaning ikkinchi hadini Nyuton binomi bo’yicha yoyib, birinchi tartibli aniqlik bilan olinsa:

,

.

Shunday qilib, (10) tenglamani taxminan quyidagi ko’rinishda yozish mumkun:

(20)

Bundan (20a)

ikkinchi tomondan (16)dan P₂ ning igodasini (18)ga qo’yib quyidagini osongina hosil qilamiz:

(21)

Demak, (22)

Bu tenglamadan gazning o’zgarmas bosimdagi va o’zgarmas hajmdagi issiqlik sig’imining nisbati ni aniqlasak:

(23)

Bu tenglama yrdamida ni hisoblash uchun gazning adiabatik kengayishigacha va adiabatik kengayishidan keyingi bosimining atmosfera bosimidagi ortiqcha qismlar h₁ va h₂ larni o’lchash kerak.
Tajribani o’tkazish tartibi va hisoblashlar.

1. O’lchash boshlashdan oldin qurilmaning ulanish joylari yetarlicha germetik ekanligiga ishonch hosil qilish kerak. Buning uchun momemetrdagi suv sathlari farqi 15-20 sm ga yetguncha balonga nasos yordamida havo damlanadi. Vaqt o’tishi bilan balondagi gaz bosimining o’zgarishi kuzatilib boriladi.

Agar qurilma germetik bo’lsa, ma’lum vaqtdan keyin termodinamik muvozanat yuz berib, bosimning kamayishi toxtaydi.

2. Damlangan balon ichigadi gazning bosimi barqarorlashgach , bosimning atmosfera bosimidan ortiqcha qismi h₁ o’lchanadi. Usuvli momometrdagi sathlar ayirmasiga tengdir.

3. So’ngra 2-proba juda kichik muddat ichida ochib yopiladi. Termodinamik muvozanat hosil bo’lgandan keyin yana balon ichidagi gaz bosimningatmosfera bosimidan ortiqcha qismi h₂ suvli monometrdagi sathlar ayirmasidan olinadi.

4. Tajribalar eng kamida 10 marta takrorlanib, har bir tajriba natijalarini (23) formulaga qo’yib, hisoblanadi. havo uchun tajribadan aniqlangan ning qiymati i=5 deb, (14) formula bo’yicha hisoblangan ning qiymatiga yaqin bo’lishi kerak.

5. Har bir o’lchash uchun , uning o’rtacha qiymati <> har bir o’lchashning absolyut hatoligi va o’rtacha absolyut hatolik < >, ning haqiqiy qiymati va nisbiy hatolik hisoblanadi.

Bu topilgan ma’lumotlar barchasi quyidagi jadvalga yoziladi.

Tartib nomeri	h1	h2		<>		<>
1 2 3 . . . . 10

Tekshirish uchun savollar

1. 
   Qanday gazga ideal gaz deyiladi?
   
2. 
   Ideal gazning ichki energiyasini ta’riflang va ifodasini yozing.
   
3. 
   Termodinamikaning birinchi bosh qonunini ta’riflang?
   
4. 
   Moddalar issiqlik sig’imlarining turlarini ta’riflang.
   
5. 
   Ideal gazning o’zgarmas hajm va o’zgarmas bosimdagi molyar issiqlik sig’imlarining ifodasi yozilsin.
   
6. 
   Robert – Mayer tenglamasini yozing.
   
7. 
   Gaz molekulalarining erkinlik darajasi deb nimaga aytiladi?
   
8. 
   Adiabatik protsesni ta’riflang va uning tenglamasini yozing.
   
9. 
   Hisoblash formulasini yozing.
   
10. 
    Tajribani bajarish tartibi tushuntirilsin.
    

Adabiyotlar

1. 
   Savalev N.V. Umumiy fizika kursi.- 1 tom.T.:O’qituvchi.1973. §93, 94, 95, 101, 102, 103.
   
2. 
   Kikoin A.K. § 20, 21, 23, 24, 25, 26, 30.
   
3. 
   Fizikadan praktikum. Mexanika va molekulyar fizika. Professor Iveronova V.I. tahriri ostida. T.:O’qituvchi.1973. 40-vazifa.
   
4. 
   Nazirov E.N. va boshqalar. Mexanika va molekulyar fizikadan praktikum. T.:O’qituvchi.1979, 12-ish.