O’zbekiston respublikasi axborot texnologiyalari va kommunikatsiyalarini rivojlantirish vazirligi muhammad al-xorazmiy nomidagi
Yüklə 0,89 Mb. Pdf görüntüsü
|
|
Z
R 2 n 0 (14.2) bunda n 0 birlik hajmdagi molekulalar soni. Bu formulaga R=2r ni qo`shib va ni molekulalar harakatining o`rtacha tezligi deb hisob, molekulalarning vaqt birligidagi o`rtacha to`qnashishlar soni Z ni aniqlaymiz: Z 4 r 2 n 0 (14.3) haqiqatda boshqa molekulalar ham harakatlangani uchun, to`qnashishlarning soni Z (13.3) formuladan aniqlanadigan qiymatga qaraganda bir oz kattaroq qiymatga ega bo`ladi. Hisoblashlarning ko`rsatishiga Z ning qiymati marta katta bo`ladi: Z 4 2 r 2 n 0 (14.4) Molekulalarning o`lchamlari r 10 10 м tengdir. Normal sharoitda birlik hajmdagi molekulalarning soni п 0 3 10 19 ta va molekulalarning tezligi 500 m / s ekanligini bilgan holda gaz molekulalarining vaqt birligidagi to`qnashishlar soni: Z 4 2 3,14 10 10 2 5 10 2 3 10 19 c 1 3 10 9 s 1 teng bo`lar ekan. Demak, normal sharoitda molekulalar 1 sekundda bir necha milliard marta to`qnashadilar. Molekulalarning vaqt birligida bosib o`tgan o`rtacha yo`lini vaqt birligidagi to`qnashishlar soni Z ga bo`lsak, molekula erkin yo`lining o`rtacha uzunligi ni topamiz. Vaqt birligida bosib o`tilgan yo`l son jihatdan tezlikka teng bo`lgani uchun, molekulalar erkin yo`lining o`rtacha uzunligi: Z (14.5) bo`ladi. Bu formulaga (13.4) chi tenglikdagi Z ning qiymatini qo`yamiz: 4 1 2 r 2 n 0 (14.6) yoki agar molekulaning radiusi o`rniga uning diametri 2r ni kritisak 1 2 2 n 0 (14.7) bo`ladi. (13.6) va (13.7) formulalardan molekulalar erkin yo`lining o`rtacha uzunligi birlik hajmdagi molekulalar soni n0 ga teskari proporsional ekanligi ko`rinib turibdi. Temperatura o`zgarmas bo`lganda molekulalar o`rtacha erkin yo`lining uzunligi gazning P bosimiga teskari proporsionaldir. Shuningdek molekulalarning erkin yo`li o`rtacha uzunligining absolyut qiymati molekulalarning diametriga bog`liqdik. Ko`ndalang kesimi 1см 2 va qalinligi Х bo`lgan gaz qatlamini qaraylik. Gaz kesimi bo`lgan molekulalardan iborat, molekulalarning zichligi (ularning hajm birligidagi soni) n ga teng bo`lsin. Dastlab gaz molekulalarini tinch turibdi va qatlamga bittagina molekula yaqinlashib kelmoqda. Bu molekula qatlam orqali o`tganida to`qnashuvga duch kelishi mumkin deb faraz qilaylik. Molekulani qatlamdagi qaysi molekulalar bilan to`qnashishi tasodifiydir. Qatlamdagi barcha molekulalarning umumiy kesim yuzini: S n X 1sm 2 teng bo`ladi. Z 0 Umuman, qatlamdagi molekulalarning umumiy kesim yuzi, qatlam yuzining qancha katta qismini egallasa, molekulaning to`qnashuvga duch kelishi imkoni shuncha ko`p bo`ladi. n Х kattalik molekulaning gazda (X yo`l davomida to`qnashuviga duch kelish ehtimolligidir. 1sm ga teng yo`l davomida to`qnashish ehtimolligi n ga teng bo`lishi, ya`ni hajm birligidagi molekulalar sonining molekulalar effektiv kesim yuziga ko`paytirilganga teng bo`ladi. Agar qatlamning qalinligi molekulaning erkin yugirish yo`li uzunligiga teng bo`lsa, u holda molekula albatta to`qnashuvga duch kelgan bo`lar edi va n 1 1см 2 Demak molekulaning effektiv ko`ndalang kesimi molekulalarning to`qnashish ehtimolligiga bog`langan bo`lib, sof geometrik ma`noga ega emas ekan. Agar biz vaqt birligidagi o`rtacha to`qnashuvlar sonini (14.2) formulaga asosan Z n (14.8) ko`rinishida ifodalasak, u holda, molekula effektiv ko`ndalang kesimining ehtimollik ma`nosiga ega ekanligi tushinarli bo`ladi. Bu ifodadan Z / kattalikka teng yo`l uzunligida sodir bo`ladigan to`qnashuvlar soni Z ni bildiradi: n Z / Z bundan (14.9) n Bu ifodadan kattalikka ehtimollik ma`nosini berilishi kerak ekanligi kelib chiqadi. Shunga asosan molekulaning o`rtacha effektiv kesimi ni 1 с (14.10) Т ko`rinishidagi formuladan aniqlash mumkin. Fizikada effektiv ko`ndalang kesim uchun maxsus birlik qabul qilingan. Bu birlik atom yadrosining o`lchamlari bilan bog`liq bo`lgan 1 10 24 см 2 yuzdir. Bu birlik barn deb ataladi. |