27-Maruza. I- va II- tur fazaviy oʹtishlar. Qattiq moddalarning issiqlikdan kengayishi. Reja

1 jadval. Turli moddalar uchun issiqlikdan kengayish koeffitsientining o’rtacha qiymati

Ob`ekt sifatida 1 sm diametrli tirqishga ega bo’lgan po’lat lineykani ko’rib chiqamiz. Tirqishning markazi lineykaning 3,5 sm ga to’g’ri keladi.

yechish:
1.Ob`ekt sifatida 1 sm diametrli tirqishga ega bo’lgan po’lat lineykani ko’rib chiqamiz. Tirqishning markazi lineykaning 3,5 sm ga to’g’ri keladi:

Agar po’lat lineykada 1 sm diametrli tirqish markazi 3,5 sm ni ko’rsatsa, u xolda tirqishning chetlari 3 sm va 4 sm ni ko’rsatishi kerak.

2. Agar lineyka temperaturasi berilgan miqdorda oshsa, lineyka bir tekis kengayadi:

Lineykaning 3sm va 4 sm chiziqlari orasidagi masofa oshadi.

4.Lineyka kengayayotganida tirqish chetlari 3sm va 4 sm chiziqlarga tekkan xolda qoladi.

Agar 3sm va 4 sm chiziqlar orasidagi masofa oshsa, tirqish diametri oshadi.

Issiqlikdan kengayishni mikroskopik nuqtai nazardan qanday tushuntirish mumkin? QJ atomlari doimo harakatda bo’lib, o’zlarining muvozanat xolati atrofida tebranma harakat qilsin. YAna temperatura oshishi bilan ularning o’rtacha kinetik energiyasi oshsin. Temperaturaning oshishi ularning atomlari orasidagi masofaning oshishiga olib keladimi? Qattiq sterjenning temperaturasini oshirsak, uning uzunligi ortishi eksperimental tarzda isbotlangan. SHuning uchun atomlar orasidagi o’rtacha masofa oshadi deb xulosa chiqarish mumkin. Buni tushunish uchun potentsial energiyaning tipik qisqartirilgan egri chizig’ini ko’rib chiqamiz (1-rasm):

1-rasm. Kristall qattiq jism atomlari uchun atomlar orasidagi r masofaga bog’liq potentsial energiya egri chizig’i (soddalashtirilgan tasavvur).

Bu egri chiziq ikkita atomlarning o’zaro ta`sir potentsial energiyasining ular orasidagi r masofaga bog’liqligini ifoda etadi. Biz katta r larda potentsial energiya taxminan nolga teng deb xisoblaymiz. r kamayishi bilan potentsial energiya ham kamayadi, bu esa tortishish kuchlari mavjudligini bildiradi. r ning qiymati r₀ ning qiymatidan kichik bo’lib qolganida (muvozanat xolati) potentsial energiya egri chizig’i yuqoriga ko’tariladi. Buitarishish kuchlari mavjudligini bildiradi. Rasmdagi gorizontal ye₁ va ye₂ chiziqlar ikkita turli temperaturalar T₂ va T₁, bunda T₂> T₁ dagi to’liq energiya qiymatini bildirdi. ye₁ va ye₂sathlardagi qisqa vertikal chiziqlar shu temperaturalardagi atomlarning o’rtacha axolatiga mos keladi. Potentsial energiya egri chizig’i simmetrik emasligidan, yuqoriroq temperaturalarda atomlar orasidagi o’rtacha masofa 1-rasmda ko’rsatilganidek katta bo’ladi. SHunday qilib issiqlikdan kuchlanish potentsial energiya egri chizig’ining nosimmetrikligi bilan bog’liqdir. Agar potentsial energiya egri chizig’i simmetrik bo’lganida edi, issiqlikdan kengayish umuman bo’lmas edi.