Molekulyar fizikadan masalalar yechish namunalari (2)
TEMPERATURA
Temperatura molekulyar fizika va termodinamikaning asosiy tushunchalaridan biridir. Temperatura makroskopik sistemaning issiqlik muvozanat holatini ifodalaydi. Issiqlik muvozanati holatida bo‘lgan sistemaning hamma qismlarida temperatura ayni bir qiymatga ega bo‘ladi. Ikki jismning temperaturasi bir xil bo‘lganda ular orasida issiqlik almashinmaydi. Agar jismlarning temperaturalari har xil bo‘lsa, ular bir – biriga tekkizilganda jismlar o‘rtasida energiya almashuvi bo‘ladi. Bunda temperaturasi yuqori bo‘lgan jism past temperaturali jismga energiya beradi. Energiya almashuvi ularning temperaturalari tenglashguncha davom etadi. Jismlarning temperaturalari farqi ular o‘rtasidagi issiqlik almashinish yo‘nalishini ko‘rsatadi. Temperaturani o‘lchovchi asbobga termometr deb ataladi.
Issiqlik muvozanati haolatida hamma gazlarning temperaturasi bir xil bo‘ladi, bu temperatura gazning turiga bog‘liq emas. Temperaturani aniqlash uchun molekulyar kinetik nazariyada qanday fizik kattalik temperaturaning mana shu xossasiga ega ekanligini aniqlaymiz.
Molekulalar qanchalik tez harakat qilsa, jism (gaz)ning harorati shunchalik yuqori bo‘ladi. Gaz yopiq idishda isitilganda, gazning bosimi ortadi. Molekulyar kinetik nazariyaning asosiy tenglamalariga ko‘ra bosim gaz molekulalarining ilgarilanma harakatining o‘rtacha kinetik energiyasiga to‘g‘ri proporsionaldir, ya’ni
Ma’lum bir massali gazning bosimi (m=const) va hajmi tayinli bir qiymatga ega bo‘lgan issiqlik muvozanati holatida gaz molekulalarining o‘rtacha kinetik energiyasi temperaturaga o‘xshab tayinli bir qiymatga ega bo‘lishi kerak. Bu xulosani tekshirish uchun quyidagi tajribaga murojat qilamiz. Turli xil gazlar, masalan vodorod, geliy va kislorod bilan to‘ldirilgan idishlarni olamiz. Idishlarning hajmi ma’lum bo‘lib, ularga manometrlar o‘rnatilgan. Manometrlar har bir idishdagi bosimni o‘lchaydi. Gazlarning massasi ma’lum, har bir idish ichidagi gaz molekulalarining sonini aniqlash mumkin.