Mavzu : Metall, vakuum va gazlardagi elektr toki

Mavzu : Molekulalarning erkin yugurish yo‘li. Diffuziya.
Diffuziya (lotincha: diffusio — singish, tarqalish) — molekulalar, atomlar, ionlar va kolloid zarralarning tar-tibsiz issiklik harakati natijasida bir moddaning ikkinchi moddaga oʻz-oʻzidan oʻtishi, birining ikkinchisiga singib ketishi. Diffuziya gaz, suyuklik yoki qattiq jismlarda boʻladi va tezligi moddaning zichligi va qovushoqligi, temperatura, diffuziyalanuvchi zarraning tabiatiga va h. k.ga bogʻliq. Temperatura koʻtarilishi bilan Diffuziya tezlashadi. Bir aralashmali sistema (bir modda)dagi Diffuziya oʻz diffuziya, koʻp aralashmali sistema (gaz, suyuq yoki qattiq eritmalar)dagi Diffuziya geterodiffuziya deyiladi. Fan va texnika sohalarida Diffuziya ning ahamiyati katta; kimyoda Diffuziya usuli erigan moddaning molekulyar ogʻirligini aniqlashda qoʻllaniladi. Biologiyada oziq moddalarning soʻrilishi va yutilishi hamda moddalar almashinuv mahsulotlarining chiqib ketishida Diffuziya ning ahamiyati bor. Texnikada terini oshlash, gazlamani boʻyash, metallarni sementlash va azotlash, metallarda himoya qrplama hosil qilishda qoʻllaniladi. Geologiyada Diffuziya moddalarning quyuqdan suyuqqa, issiqdan sovuqqa, namdan quruqqa tarqalishiga aytiladi. Foydali qazilma konlarini izlashda Diffuziya ning roli juda muhim. Diffuziya natijasida konlar bor joylarda rudalarni birlamchi va ikkilamchi areal (joy) lari hosil boʻladi. Bular oʻz navbatida maʼdan konlarini qidirishda asosiy omillardan hisoblanadi. Fizikada molekulalar (atomlar) Diffuziya sidan tashqari oʻtkazuvchanlik elektronlari, kovaklar, neytronlar va b. zarralar Diffuziya si ham oʻrganiladi.diffuziya jarayonida moddaning konsentatsiyasi butun maydon boylab tenglashguniga qadar modda malekulalari konsentratsiyasi yuqori qismidan past qismiga qarab otadi.bu jarayonda energiya sarf bolmaydi.malekulalar hujayra sitozoli orqali diffuziya natijasida harakatlanishi mumkin.bunda bazi malekulalar plazmatik membrana orqali harakat qila olishi mumkin.bundan tashqari har bir malekula oz konsentratsiya gradiyentiga ega va sh u orqali ular tarqaladi. Masalan biron hujayraga diffuziya natijasida kislarod kirsa , bu hujayradan shy kislarodning giradiyenticha karbanat angidridi chiqib ketadi.
Agar xonada kimdir atir idishini ochsa, gaz molekulalarining o’rtacha tezligi sekundiga bir necha yuz metr bo’lsada, sizgacha yetib kelishiga bir necha minut kerak bo’ladi. Bunga sabab, atir molekulalari havo molekulalari bilan to’qnashib, zigzaksimon yo’l bosib harakatlanishidir. To’qnashishlar orasidagi o’rtacha masofa o’rtacha erkin yugurish yo’li deyiladi. Atir xidi havo oqimlari (konvektsiya) tufayli yetib keladi. Atir molekulalarining xona bo’yicha tarqalishi uchun xafta talab etilishi mumkin. Gaz molekulalarining o’rtacha erkin yugurish yo’li molekula o’lchami, atrof muxit molekulalari o’lchami va gaz zichligiga bog’liqdir.
r₁ radiusli molekula 𝜐 tezlik bilan harakatlansin (17-12-rasm). Bu molekula r₂ radiusli boshqa molekula bilan to’qnashadi. Bunda bu ikki molekula markazlari orasidagi masofa dq r₁/ r₂ ga teng.
(Agar molekulalar bir turli bo’lsa, u xolda d –molekulyar diametr deyiladi.) .

17-12-rasm. Gazda harakatlanayotgan molekula modeli. r1 radiusli molekula r2 radiusli boshqa molekula bilan to’qnashadi. Bunda bu ikki molekula markazlari orasidagi masofa dq r1/ r2 ga teng. (Agar molekulalar bir turli bo’lsa, u xolda d –molekulyar diametr deyiladi.) .	17-13-rasm.CHapdagi molekula 𝝊 tezlik bilan harakatlanadi. t vaqt ichidagi harakat davomida bu molekula xajmli silind ichida yotgan boshqa molekulalar bilan to’qnashadi. Tinch turgan bitta molekuladan boshqa barcha molekulalarning to’qnashishlari elastikdir.

17-13 –rasmda 2g radiusga ega silindr ko’rsatilgan bo’lib, boshqa molekula markazi shu silindr ichida bo’lsa, to’qnashish yuz beradi. Qandaydir vaqt ichida molekula 𝜐t masofani bosib, xajmli silindr ichidagi barcha molekulalar bilan to’qnashadi. silindr uzunligi ga, uning xajmi esa ga teng. SHunday qilib, bu vaqtdagi to’qnashishlar soni ga teng. Biz o’rtacha erkin yugurish yo’lini to’qnashishlar orasidagi o’rtacha masofa kabi aniqladik. Bu masofa t vaqtda bosilgan yo’lni shu vaqtda yuz bergan to’qnashishlar soniga nisbatiga teng:

Bu formula bitta molekuladan boshqa barcha molekulalar qo’zg’almas deb olinib keltirib chiqarilgan. Haqiqatda barcha molekulalar harakatdadir va bu vaqtdagi to’qnashishlar soni to’qnashayotgan molekulalarning nisbiy tezliklariga bog’liq bo’lishi kerak. O’rtacha erkin yugurish yo’li

To’qnashishlar orasidagi o’rtacha vaqt to’qnashish vaqti 𝞃 deyiladi va u bir sekund ichidagi to’qnashishlar soni, yoki to’qnashishlar chastotasidir. Agar o’rtacha tezlik bo’lsa, u xolda o’rtacha masofa to’qnashishlar orasidagi masofadir