Islom karimov nomidagi toshkent davlat texnika universiteti olmalik filiali

IDEAL GAZLARNING MOLEKULAR-KINETIK NAZARIYASI.
STATISTIK TARQATISH
Muammoni hal qilishga misollar
1. Imkoniyati bo'lgan silindrdaV = 6,9 l - og'irligi m = 2,3 g bo'lgan azot, qizdirilganda molekulalarning bir qismi atomlarga ajraladi. Dissotsiatsiya koeffitsienti*=0,2. Aniqlang: 1) molekulalarning umumiy soni N1 va azot molekulalarining qizdirilgunga qadar konsentratsiyasi n1; 2) qizdirilgandan keyin n2 molekulalari va n3 azot atomlarining konsentratsiyasi.
Qaror.Ta'rifga ko'ra, gaz zarralari kontsentratsiyasi zarrachalar sonining gaz egallagan idishning sig'imiga nisbati:
n=N/V. (1)
1.Munosabatdan gaz molekulalarining qizdirilgunga qadar N1 soni topiladi
. (2)
qayerda-azot moddasining miqdori; na - Avogadro doimiysi; M - azotning molyar massasi; Mr - azotning nisbiy molekulyar og'irligi; k=10-3 kg/mol. (2) dagi miqdorlarning qiymatlarini almashtirib, biz olamiz
.
(1) dagi miqdorlarning qiymatlarini almashtirib, n1 kontsentratsiyasini topamiz:
.
2.Munosabatdan qizdirilgandan keyin konsentratsiyani topamiz
, (3)
bu erda N - atomlarga parchalanmagan molekulalar soni. (3) dagi miqdorlarning qiymatlarini almashtirgandan so'ng, biz olamiz
.
Azotni qizdirgandan keyin atomlarning konsentratsiyasi
. (to'rt)
(4) formuladagi 2 raqami har bir molekula parchalanishdan keyin ikkita atomni berishini ifodalaydi.
(4) dagi miqdorlarning qiymatlarini almashtiring va hisob-kitoblarni bajaring:
.

2. Sig'imi bo'lgan kolbadaV=0,5 l - normal sharoitda kislorod. O'rtacha energiyani aniqlang kolbadagi barcha molekulalarning translatsion harakati.
Qaror.O'rtacha energiya barcha molekulalarning translatsiya harakati munosabat bilan ifodalanishi mumkin
, (1)
qayerda <_P> - bitta molekulaning translatsiya harakatining o'rtacha energiyasi; N - kolbadagi barcha molekulalar soni.
Ma'lumki,
, (2)
bu yerda k - Boltsman doimiysi; T - termodinamik harorat. Kolbadagi molekulalar sonini formula bo'yicha topamiz
N=vNA, (3)
qayerda- kislorod moddasining miqdori; NA - Avogadro doimiysi.
Bunday mulohazalardan v moddaning miqdorini topamiz: ma'lumki, normal sharoitda molyar hajm Vm 22,4 ga teng.10-3 m3/mol. Masalaning shartiga ko'ra kolbadagi kislorod normal sharoitda bo'lgani uchun kolbadagi kislorod moddasining miqdori nisbat bilan ifodalanadi.
=V/Vm. (to'rt)
(4) ga v ifodasini (3) ga almashtirib, hosil qilamiz
N=VNA/Vm. (besh)
(2) va (5) ni hisobga olgan holda molekulalarning translatsiya harakati energiyasining (1) ifodasi shaklni oladi.

(6) dagi miqdorlarning qiymatlarini almashtirib, hisob-kitoblarni bajarib, topamiz
J
3. Bir molning o'rtacha kinetik energiyasini toping­ammiak NH3 ni t=27 °C haroratda sovutadi va bir xil haroratda bu molekulaning aylanish harakatining o'rtacha energiyasi.
Qaror.Molekulaning o'rtacha umumiy energiyasi formula bilan aniqlanadi
(1)
bu yerda i - molekulaning erkinlik darajalari soni; k - Boltsman doimiysi; T – termodinamik gaz harorati: T=t+T0, bunda T0=273 K.
Ammiak molekulasi bo'lgan to'rt atomli molekulaning i erkinlik darajalari soni 6 ga teng. (l) dagi miqdorlarning qiymatlarini almashtiramiz:
.
Molekulaning aylanish harakatining o'rtacha energiyasi formula bilan aniqlanadi
, (2)
bu erda 3 raqami translatsiya harakatining erkinlik darajalari sonini bildiradi. (2) dagi miqdorlarning qiymatlarini almashtiring va hisoblang:
.
E'tibor bering, ammiak molekulalarining aylanish harakati energiyasini umumiy energiyaga bo'lish orqali boshqacha tarzda olish mumkin () ikkita teng qismga bo'linadi. Gap shundaki, uchta (yoki undan ko'p) atom molekulalari har bir translatsiya va aylanish harakati uchun bir xil miqdordagi erkinlik darajasiga ega (har biri 3 ta), shuning uchun translatsiya va aylanish harakatlarining energiyalari bir xil. Ushbu holatda