Molekulyar fizika Topshiriq rejasi: Mikroskopik tizim holatlarini statistik va termodinamik tekshirish usullari. Izojarayonlar. Ideal gazning holat tenglamasi

5. Barometrik formula
BAROMETRIK FORMULA – og’irlik kuchi maydonidagi gaz (atmosfera) bosimining balandlikka qarab o’zgarishini ifodalaydigan formula. Hamma balandliklarda temperatura birday hisoblanganda (izotermik hol): bunda: r — gaz bosimi, ts — gazning molekulyar og’irligi, R — gaz doimiysi, g — og’irlik kuchi tezlanishi, T — mutloq temperatura. Barometrik formula balandlik ortib borgan sari gaz (atmosfera) bosimining kamayib borishini ko’rsatadi. Balandlik katta bo’lsa, temperaturani o’zgarmas deb belgilaydi. Atmosferaning ayrim qatlamlarida temperatura A balandlikka qarab chiziqli o’zgaradi. Samolyot qanday balandlikda uchayotganini ko’rsatuvchi asbob — altimetrning ishlash tarzi atmosfera bosimining balandlikka qarab o’zgarib borishiga asoslangan.

Yerning tortishish kuchi sayyoramiz atrofidagi atmosferani ushlab turadi. Gravitatsion kuchlar balandlikning oshishi bilan havo bosimining pasayishiga ham javobgardir. Adolat uchun shuni ta'kidlash kerakki, nafaqat erning tortishish kuchi bosimning pasayishiga olib keladi. Va haroratni pasaytirish ham hissa qo'shadi.
Havo suyuq modda bo'lganligi sababli, u uchun bosimning chuqurlikka (balandlikka) bog'liqligi uchun gidrostatik formuladan foydalanishingiz mumkin, ya'ni DP = r*g*Dh, bu erda: DP - bosim o'zgarishining kattaligi balandlikning Dh ga o'zgarishi, r - havo zichligi, g - tortishishning tezlashishi.
Havoning ideal gaz ekanligini hisobga olsak, ideal gaz holat tenglamasidan kelib chiqadiki, r = P*m/(k*T), bu erda m - 1 molekula massasi, T - uning harorati, k - Boltsman doimiysi.
Yuqoridagi ikkita formulani birlashtirib, bosim va balandlik uchun hosil bo'lgan tenglamani yechish orqali siz quyidagi formulani olishingiz mumkin: P h \u003d P 0 *e -m*g*h / (k * T) , bu erda P h va P 0 h balandlikda va dengiz sathida bosim. Olingan ifoda barometrik formula deb ataladi. Atmosfera bosimining balandlikka bog'liqligini hisoblash uchun foydalanish mumkin.
Ba'zan amaliy maqsadlar uchun teskari masalani yechish, ya'ni bosimni bilib, balandlikni topish kerak bo'ladi. Barometrik formuladan balandlikning bosim darajasiga bog'liqligini osongina olish mumkin: h \u003d k * T * ln (P 0 / P h) / (m * g).