O’ZBEKISTON RESPUBLIKASI RAQAMLI TEXNOLOGIYALARI VAZIRLIGI
MUHAMMAD AL-XORAZMIY NOMIDAGI
TOSHKENT AXBOROT TEXNOLOGIYALARI UNIVERSITETI
QARSHI FILIALI
1-BOSQICH TT 11-23 (S) GURUH TALABASI
KENJAYEV SANJAR QAXRAMON OG
’
LINING
“FIZIKA” fanidan
MUSTAQIL ISHI 2
Bajardi:
KENJAYEV S.
QARSHI – 2023
2-Mustaqil ish
Reja
1.
Gaz molekulalarining o‘rtacha to‘qnashish soni va o‘rtacha erkin
yugurish yo’li.
2.
Barometrik formula
3.
Gazlarda elektr toki
Тartibsiz harakatdagi gaz molekulalari doimo bir- biri bilan to`qnashib
turadi. Molekulalarning ikkita ketma-ket urilishlari orasida bosib o`tgan masofasi
erkin yo`l uzunligi deyiladi. Erkin yo`l uzunliklari
1,
2,
3, turlicha
bo`lganliklari uchun biz faqat molekulalar o`rtacha erkin yo`li uzunligini ya’ni
ni
hisoblashimiz mumkin.
tezlik bilan harakatlanayotgan r radiusli molekulani olib
ko`raylik. Molekula o`z yo`lida markazlari harakat to`g`ri chizig`idan 2r dan katta
bo`lmagan masofada yotuvchi molekulalarga tegib o`tadi. Demak molekula vaqt
birligida radiusi R=2r va
uzunligi son jixatdan molekulaning
tezligiga teng
bo`lgan silindr ichida markazlari joylashgan z dona molekulaning barchasiga tegib
o`tadi. Bunday silindr ichidagi molekulalar soni z=n0V=
R 2
n0=
R 2
n0 (1)
molekulalarning vaqt birligidagi o`rtacha to`qnashishlar soni z=4
r 2
n0 (2) Agar
boshqa molekulalar ham harakatlanadi deb qaralsa z=4 0 2 2r n
(3) Molekula
erkin yo`lining o`rtacha uzunligi
0 2 0 2 4 2 1 4 2 r n r n z
(4) n0=p/kT bo`lgani (4) ifodadan
1/r ekanini, ya’ni
-bosimga teskari
proporsional ekanligi ko`rinib turibdi.
Muvozanat holatda turgan gaz molekulalari agar gazga hech qanday tashqi
kuchlar maydoni ta’sir etmayotgan bo`lsa, o`zaro to`qnashib turadi. Har bir
to`qnashish jarayonida, energiya almashinuvi tufayli, molekula o`z tezligini ham
miqdori bo`yicha, ham yo`nalishi bo`yicha o`zgartiradi. Maksvell extimollik
nazariyasidan foydalanib 1859 yilda gaz molekulalarining tezlikka qarab
taqsimlanish qonunini aniqladi, uning fikricha: 1. Тezliklar ichida extimolligi eng
katta bo`lgan shunday
e tezlik mavjudki, ko`pchilik molekulalar unga yaqin
bo`lgan tezliklarda harakatlanadi. Тezligi
e dan juda katta va juda kichik bo`lgan
molekulalar oz miqdorni tashkil etadi. 2. Harakat tartibsiz bo`lgani uchun aniq bir
tezlikda harakatlanayotgan molekulalar sonini hisoblab bo`lmaydi. Lekin ma’lum
,
+ d
oraliqdagi tezlikda harakatlanayotgan molekulalar sonini hisoblash mumkin.
Buning uchun Maksvell nisbiy tezlikdan foydalanadi. Nisbiy tezlik u deb
oniy
tezlikni extimolligi eng katta bo`lgan
e tezlikka nisbatiga aytiladi, Ya’ni U=
/
e
(3)
Maksvell taqsimotiga asosan
,
+ d
oraliqdagi tezlikka ega bo`lgan
molekulalar soni dn=4nu2 e -u du/
(4) bunda n- ideal gaz molekulalarining
umumiy soni, f(
)=dn/nd
- molekulalarning taqsimot funksiyasi. f(
) ning
molekulalar oniy tezligiga bog`liqligini grafik ravishda ifodalasak 1-rasmdagidek
ko`rinishdagi bog`lanishni olamiz. Molekulalar taqsimotining Maksvell qonunidan
gaz holati uch hil tezlik bilan xarakterlanishi kelib chiqadi. 1. Eng katta extimolli
tezlik
RT RT э 1,41 2
f(
)
e d
kv
2. O`rtacha arifmetik tezlik.
RT RT 1,60 8
3. O`rtacha kvadratik tezlik
RT RT кв 1,73 3
50 bu
formulalari taqqoslasak,
kv
e ekani ko`rinib turibdi. Masalan, 00 S haroratda
kislorod molekulalari uchun
kv= 460 m/s,
= 423 m/s, va
e=377 m/s qiymatga
ega bo`ladi. Barometrik formula. Atmosferadagi gaz molekulalariga bir tomondan
yerning tortishish kuchi ta’sir etsa, ikkinchi tomondan tartibsiz harakatdagi
molekulalarning bosim kuchi ta’sir etadi. Bu ikki kuch atmosferada gaz
molekulalarining ma’lum tartibda joylashishiga olib kelgan. Yerga yaqin joyda
atmosfera zichligi katta bo`lib yerdan uzoqlashgan sari zichlik siyraklashib boradi.
Atmosfera bosimini balandlik bo`yicha o`zgarishini ifodalovchi formulani keltirib
chiqarish uchun atmosferada ixtiyoriy dh qatlam ajratib olamiz. Biror h
balandlikdagi atmosfera bosimini p deb, h+dh balandlikdagi bosimi esa p+dp
bo`lsin. dh qatlamning yuzasi S bo`lib uning ichida bir xil m massali n ta molekula
joylashgan bo`lsin. S dh Bu xajmdagi molekulalarga ta’sir etuvchi bosim kuchlari
va molekulalarning og`irlik kuchi tenglashsa qatlam muvozanat holatida bo`ladi.
Muvozanat holat uchun quyidagi tenglama o`rinli (p+ dp) S +P =ps (3) 1 ta
molekulani og`irlik kuchi P=mg bo`lsa n ta molekulani og`irlik kuchi P=nmg (4) (2)
ifodadan n0=p/kT, ma’lumki n0=n/Sdh u holda P og`irlik kuchi uchun quyidagiga
ega bo`lamiz. P=n
mg= n0sdhmg (5) Buni e’tiborga olib (3) dan quyidagini hosil
qilamiz. (p+dp)s+ n0s
mgdh=ps bundan dp=- n0mgdh yoki dp=-p/kT mgdh buni
boshqacha yozaylik dp/p=-mg/kT dh (6) Agar Yer sirtidagi ya’ni h=0 dagi atmosfera
bosimini r0 deb belgilab biror h balandlikdagi bosimini h desak dp/p=-mg/kT dh
bundan lnp/p0=-mgh/kT yoki p/p0=e -mgh/kT bundan p=p0 e -mgh/kT (7) Bu
atmosfera bosimining balandlik bo`yicha o`zgarishini ifodalovchi tenglama bo`lib
barometrik formula deyiladi.
Тartibsiz harakatdagi gaz molekulalari doimo bir- biri bilan to`qnashib
turadi. Molekulalarning ikkita ketma-ket urilishlari orasida bosib o`tgan masofasi
erkin yo`l uzunligi deyiladi. Erkin yo`l uzunliklari
1,
2,
3, turlicha
bo`lganliklari uchun biz faqat molekulalar o`rtacha erkin yo`li uzunligini ya’ni
ni
hisoblashimiz mumkin.
tezlik bilan harakatlanayotgan r radiusli molekulani olib
ko`raylik. Molekula o`z yo`lida markazlari harakat to`g`ri chizig`idan 2r dan katta
bo`lmagan masofada yotuvchi molekulalarga tegib o`tadi. Demak molekula vaqt
birligida radiusi R=2r va
uzunligi son jixatdan molekulaning
tezligiga teng
bo`lgan silindr ichida markazlari joylashgan z dona molekulaning barchasiga tegib
o`tadi. Bunday silindr ichidagi molekulalar soni z=n0V=
R 2
n0=
R 2
n0 (1)
molekulalarning vaqt birligidagi o`rtacha to`qnashishlar soni z=4
r 2
n0 (2) Agar
boshqa molekulalar ham harakatlanadi deb qaralsa z=4 0 2 2r n
(3) Molekula
erkin yo`lining o`rtacha uzunligi
0 2 0 2 4 2 1 4 2 r n r n z
(4) n0=p/kT bo`lgani (4) ifodadan
1/r ekanini, ya’ni
-bosimga teskari
proporsional ekanligi ko`rinib turibdi.
Barometrik formula — ogʻirlik kuchi maydonidagi gaz (atmosfera)
bosimining balandlikka qarab oʻzgarishini ifodalaydigan formula. Hamma
balandliklarda
temperatura
birday hisoblanganda (izotermik hol): bunda: r — gaz
bosimi, s — gazning molekulyar ogʻirligi, R — gaz doimiysi, g — ogʻirlik kuchi
tezlanishi, T — mutloq temperatura. Barometrik formula balandlik ortib borgan sari
gaz (atmosfera) bosimining kamayib borishini koʻrsatadi. Balandlik katta boʻlsa,
temperaturani oʻzgarmas deb belgilaydi.
Atmosferaning
ayrim qatlamlarida
temperatura A balandlikka qarab chiziqli oʻzgaradi.
Samolyot qanday balandlikda uchayotganini koʻrsatuvchi
asbob —
altimetrning
ishlash tarzi atmosfera bosimining balandlikka qarab oʻzgarib
borishiga asoslangan.
Gaz jumladn metal bug’lari ham normal holatda elektr neytral atom va
molekulalardan iborat bo’lib, o’zlaridan elektr tokini o’tkazmaydi, faqatgina
ionlashgan gazlarda o’tkazgich bo’la oladi. Gazning bu xususiyatini quyidagi sxema
orqali kuzatish mumkin.
Tokni o’lchash uchun zanjirga har galgidek sezgirligi yuqori darajada
bo’lgan gal’vonometr ulanadi. Kondensator qoplamalari orasidagi havo bo’shlig’ida
zanjir uzuk bo’lganligi uchun gal’vonometr tok ko’rsatmaydi. Qoplamalar orasiga
yonib turgan gugurt cho’pni kiritsak alanga ionizator vazifasini bajaradi. Havo
molekulalarining ionlashishi natijasida harakatchan zaryad tashuvchilar paydo
bo’ladi. Gaz molekulalarining ionlashishi ul’trabinafsha
va roentgen nurlari
, - 1
- kvantlarelektron , proton va d- zarralar oqimi ta’sirida ham kuzatiladi.
Ionlashgan gazda erkin elektronlar hamda musbat va manfiy ionlar harakatchan
zaryadlar tashuvchi hisoblanadi. Kondensator qoplamalari orasidagi tashqi elektr
maydon tasirida musbat ionlar manfiy zaryadli qoplama tomon manfiy ishorali
ionlar va erkin elektronlar musbat zaryadli qoplama tomon harakatga keladi.
Gazlardan elektr tokining o’tishi hodisasi gazlarning razryadlanishi deyiladi.
Kuchlanishi qiymatlarida tashqi ionizator ta’siri yo’qotilsa ham
razryadning davom etishiga mustaqil razryad deyiladi. Mustaqil razryadlar 4 xil
bo’ladi.
Yolqin, uchun, yoy va tok razryadlari.
Yolqin razryadi siyraklashgan gazlarda kuzatiladi. Tok razryadi gazda
faqat maydon kuchlanganligi juda yuqori bo’lgan elektrod uchliklari yaqinida sodir
bo’ladi. Tok razryad gazlarni turli chang va iflos aralashmalardan tozalovchidir.
Gazlardagi
elektr
zaryadsizlanishi gazning
ionlanishi
tufayli
gaz
muhitidan
elektr toki
o'tganda sodir
bo'ladi. Bir necha omillarga qarab, tok ko'zga ko'rinadigan yorug'likni chiqarishi
mumkin. Gazlardagi elektr razryadlarining xossalari yorug'lik manbalarini
loyihalash va yuqori kuchlanishli elektr jihozlarini loyihalash bilan bog'liq holda
o'rganiladi.
Gazlarda elektr toki Barcha gazlar normal sharoitda yaxshi izolyator
bo‘ladi. Buning sababi ularda erkin harakatlanuvchi elektr zaryadlarining
yo‘qligidir. Biroq biror sababga ko‘ra, gazda erkin zaryadlar paydo bo‘lsa, u
o‘tkazgich bo‘lib qoladi. Gaz orqali elektr toki o‘tish hodisasi gaz razryadi deb
ataladi. Odatdagi sharoitlarda gazlar neytral atom va molekulalardan iborat bo‘ladi.
Isitish yoki nurlanish ta’siri natijasida bir qism atomlar ionlashadi — neytral atomlar
musbat ion va elektronga ajraladi. Bu jarayon ionlashish deb, ionlashishni yuzaga
keltiruvchi tashqi ta’sir esa ionlagich deb ataladi.
Gazlarda razryat hodisalarni kuzatish uchun quyidagi tajribalarni
o”tkazamiz .Musbat va manfiy zaryadlangan A va K plastinkalar orasidagi gaz I
ionlagich ta’sirida bo‘lsin. Bu ikki plastinka orasidagi kuchlanish P potensiometr
yordamida boshqarilib, ular orasida kuchli maydon hosil qilinadi. Gazlarning
ionlanishida hosil bo‘luvchi tok juda kichik bo‘lganligidan, zanjirga sezgir G
galvanometr ulangan. Kuchlanish juda kichik bo‘lganda galvanometr deyarli
ko‘rsatmaydi. Demak, tok kuchi nolga teng. Kuchlanish ortishi bilan tok ma’lum
qiymatgacha chiziqli bog‘lanishda ortib boradi.
Ionlagichlar ta’sirida gazlar oson ionlashadi. Bunda ba’zi molekulalar
shunchalik tez harakatlanadiki, hatto ular boshqa molekulalar bilan to‘qnashish
natijasida ionlarga ajraladi. Òemperatura qanchalik yuqori bo‘lsa, ionlar shuncha
ko‘p hosil bo‘ladi. Ionlashish natijasida atomdan ajralib chiqqan elektron biror
muddat erkin qoladi yoki darhol gazning neytral molekulalaridan biri bilan birlashib,
bu molekulani manfiy ionga aylantiradi. Binobarin, ionlashgan gazda musbat va
manfiy ionlar hamda elektronlar bo‘ladi
Shunday qilib, gazlarda metallarda bo‘ladigan elektron o‘tkazuvchanlik
bilan elektrolitlarda bo‘ladigan ionli o‘tkazuvchanlik birga qo‘shiladi
Demak, gazlar elektron-ionli o‘tkazuvchanlikka ega. Molekula yoki
atomdan bitta elektronni ajratib chiqarish uchun ionlagich ma’lum ish bajarishi
kerak, bu ish ionlashish ishi deb ataladi. Ko‘pchilik gazlar uchun uning qiymati 5
dan 25 eV gacha yetadi.
Gazda ionlashish bilan birga ionlarning rekombinasiya jarayoni ham
boradi. Natijada ionlarning ma’lum konsentrasiyasi bilan xarakterlanuvchi
muvozanat holat qaror topadi, ionlarning bunday konsentrasiyasi ionlagichning
quvvatiga bog‘liq bo‘ladi. (Ionlagichning quvvati shu ionlagichning gazning birlik
hajmida vaqt birligi davomida hosil qilgan ionlar jufti bilan xarakterlanadi.)
Gazlarda o'z-o'zidan ta'minlanmagan va o'z-o'zidan ta'minlangan elektr
razryadlari mavjud.
Gazga har qanday tashqi ta'sir sharoitidagina kuzatiladigan elektr tokining
gaz orqali o'tishi hodisasi o'z-o'zidan barqaror bo'lmagan elektr razryadlari deyiladi.
Elektronning atomdan ajralishi jarayoni atomning ionlanishi deyiladi. Elektronni
atomdan ajratish uchun sarflanishi kerak bo'lgan minimal energiyaga ionlanish
energiyasi deyiladi. Musbat va manfiy zaryadlarning zichligi bir xil bo'lgan qisman
yoki to'liq ionlangan gaz deyiladi. plazma.
O'z-o'zidan bo'lmagan zaryadsizlanishda elektr tokining tashuvchilari
musbat ionlar va manfiy elektronlardir. Oqim kuchlanishining xarakteristikasi
shaklda ko'rsatilgan. 54. OAB sohasida - o'z-o'zidan ta'minlanmagan razryad.
Miloddan avvalgi mintaqada tushirish mustaqil bo'ladi.
O'z-o'zidan zaryadsizlanishda atomlarni ionlash usullaridan biri elektron
ta'sirli ionlanishdir. Elektron ta'sirida ionlanish elektronni atomdan ajratish ishini
bajarish uchun etarli bo'lgan o'rtacha A erkin yo'lda elektron W k kinetik energiyaga
ega bo'lganda mumkin bo'ladi. Gazlardagi mustaqil razryadlarning turlari - uchqun,
toj, yoy va porlash razryadlari.
uchqun chiqishi turli zaryadlar bilan zaryadlangan va katta potentsial
farqga ega bo'lgan ikkita elektrod o'rtasida sodir bo'ladi. Qarama-qarshi
zaryadlangan jismlar orasidagi kuchlanish 40 000 V gacha etadi. Uchqun chiqishi
qisqa muddatli, uning mexanizmi elektron ta'sir qiladi. Chaqmoq uchqun
chiqarishning bir turidir.
Juda bir xil bo'lmagan elektr maydonlarida, masalan, uchi va tekislik
o'rtasida yoki elektr uzatish simi va Yer yuzasi o'rtasida hosil bo'lgan gazlarda o'z-
o'zidan ajralishning maxsus shakli paydo bo'ladi. korona oqishi.
Elektr yoyi zaryadsizlanishi 1802-yilda rus olimi V.V.Petrov tomonidan
kashf etilgan.Koʻmirdan yasalgan ikkita elektrod 40-50V kuchlanishda aloqa
qilganda, baʼzi joylarda elektr qarshiligi yuqori boʻlgan kichik kesimli maydonlar
paydo boʻladi. Bu joylar juda qiziydi, elektrodlar orasidagi atomlar va molekulalarni
ionlashtiruvchi elektronlar chiqaradi. Yoydagi elektr tokining tashuvchilari musbat
zaryadlangan ionlar va elektronlardir.
Gazlar orqali elektr tokning o’tishini tekshirish uchun 1–rasmda
tasvirlangan shema asosida elektr zanjir tuzaylik. Bu zanjirning bir qismi, ya’ni M
va N plastinalar (elektrodlar) orasidagi qismi biror gazdan iborat bo’lsin. Shemadagi
gal vanometr zanjir bo’ylab elektr tok oqmayotganligini ko’rsatadi, chunki oddiy
sharoitlarda gazda zaryad tashuvchilar bo’lmaydi.
Demak, zanjir M va N elektrodlar orasida uzilgan bo’ladi. Shuning uchun
zanjir orqali elektr tok oqishini ta’minlamoqchi bo’lsak, elektrodlar oralig’iga
zaryad tashuvchilar kiritish yoki biror usul bilan elektrodlar orasidagi gazda zaryad
tashuvchilar vujudga keltirish kerak. Gazda zaryad tashuvchilar vujudga
keltirishning barcha usullarini ikki gruppaga ajratish mumkin:
a)
gazdagi zaryad tashuvchilar tashqi
faktorlar tufayli vujudga kelishi natijasida
kuzatiladigan elektr tokni nomustaqil
gaz razryad deyiladi.
Molekulaning oʻrtacha erkin yugurish yoʻli oʻrtacha masofadir , bu
zarracha ikki ketma-ket toʻqnashuv orasidagi vaqt davomida uchadi.
Har bir
molekula
uchun bu masofa har xil, shuning uchun
gazlarning
kinetik nazariyasida
oʻrtacha erkin yoʻl odatda oʻrtacha erkin yoʻl
sifatida tushuniladi. >, bu
bosim
va
haroratning
berilgan qiymatlarida gaz
molekulalarining butun populyatsiyasiga xos xususiyatdir.
Agar xonada kimdir atir idishini ochsa, gaz molekulalarining oʻrtacha
tezligi sekundiga bir necha yuz metr boʻlsada, sizgacha yetib kelishiga bir necha
minut kerak boʻladi. Bunga sabab, atir molekulalari havo molekulalari bilan
toʻqnashib, zigzaksimon yoʻl bosib harakatlanishidir. Toʻqnashishlar orasidagi
oʻrtacha masofa oʻrtacha erkin yugurish yoʻli deyiladi. Atir xidi havo oqimlari
(konvektsiya) tufayli yetib keladi. Atir molekulalarining xona boʻyicha tarqalishi
uchun xafta talab etilishi mumkin.
Gaz
molekulalarining oʻrtacha erkin yugurish
yoʻli molekula oʻlchami, atrof muxit molekulalari oʻlchami va gaz zichligiga
bogʻliqdir
Broun suv ustidagi gul changchalarini mikroskop orqali kuzatganda, gul
changchalari jonlanib, xudi quyosh nuridagi changlar harakatigaoʻxshash, tartibsiz
harakat qilishini koʻrgan. Keyinchalik oʻlchamlari 1 mkl ga yaqin boʻlgan barkcha
zarrachalar suyuqlik yoki gazlarda yuqoridagidagi betartib harakat qilishlari
kuzatilgan. Zarrachalarning bu betartib harakati — Broun harakati deb atalgan va u
muhit temperaturasi oshishi va zarrachalar oʻlchamlari kichrayishi bilan kuchaygan.
Broun harakati zarrachalarga muhitning molekulalari urilishi natijasida sodir
boʻladi. SHuning uchun gaz yoki suyuqlik molekulalarining issiqlik harakati
tartibsiz harakat deb hisoblangan
Oʻlchamdagi nishondan oʻtayotgan zarralar oqimini tasavvur qiling ,
va ushbu nishonning cheksiz yupqa qatlamini koʻrib chiqing chizma).Bu erda qizil
rang tushayotgan nurning zarralari bilan toʻqnashishi mumkin boʻlgan atomlarni
bildiradi. Oʻrtacha erkin yoʻlning qiymati ushbu tizimning xususiyatlariga bogʻliq
boʻladi. Agar barcha maqsadli zarralar tinch holatda boʻlsa, oʻrtacha erkin yoʻlning
ifodasi quyidagicha koʻrinadi:
Qayerdan — birlik hajmdagi maqsadli zarrachalar soni vaσ — samarali
kesma .
Bunday qatlamning maydoniL2, hajm L2 dx, keyin esa undagi harakatsiz
atomlar soni n L2 dx . Ehtimollik bitta zarrachaning ushbu qatlami tomonidan
tarqalishi barcha tarqaladigan zarralar tomonidan „bir-biriga yopishgan“ koʻndalang
kesim maydonining butun tasavvurlar maydoniga nisbatiga tengdir:
Qayerdaσ — bir atomning maydoni, aniqrogʻi, sochilish kesimi.
Keyin pasayish Oqim intensivligi zarrachalarning maqsad ichida tarqalish
ehtimoliga koʻpaytirilgan boshlangʻich intensivlikka teng boʻladi:
Biz
differentsial tenglamani
olamizuning yechimi
Buger
qonuni deb
nomlanadi va shaklga ega Qayerdax — nurning bosib oʻtgan masofasi,I0 — nurning
nishonga tegishidan oldingi intensivligi va ℓ oʻrtacha erkin yoʻl deb ataladi, chunki
u toʻxtashdan oldin nur zarrasi bosib oʻtgan oʻrtacha masofaga teng. Buni tekshirish
uchun zarrachaning qatlamda tarqalish ehtimoli borligiga eʼtibor
beringx ga x + dx ga teng
Va shuning uchun oʻrtachax ga teng boʻladi
Nishon tomonidan sochilmagan zarrachalar qismining uning yuzasiga
tushgan miqdorga nisbati oʻtkazuvchanlik deyiladi., Qayerdax = dx — maqsadli
qalinlik
Bu formula bitta molekuladan boshqa barcha molekulalar qoʻzgʻalmas
deb olinib keltirib chiqarilgan. Haqiqatda barcha molekulalar harakatdadir va bu
vaqtdagi toʻqnashishlar soni toʻqnashayotgan molekulalarning nisbiy tezliklariga
bogʻliq boʻlishi kerak.
Kinetik nazariya[
tahrir
|
manbasini tahrirlash
]
Gazlarning kinetik nazariyasida zarrachaning (masalan, molekulaning)
oʻrtacha erkin yoʻli boshqa harakatlanuvchi zarralar bilan toʻqnashuvlar orasidagi
vaqt davomida zarracha bosib oʻtgan oʻrtacha masofadir. Yuqoridagi hosila
maqsadli zarralar dam olishda edi, shuning uchun formula , umuman olganda, faqat
tasodifiy tartibga ega boʻlgan bir xil zarrachalar toʻplamining tezligiga nisbatan
yuqori tezlikka ega boʻlgan hodisa zarralari uchun amal qiladi. Bunda maqsadli
zarrachalarning harakatlari ahamiyatsiz boʻladi va nisbiy tezlik taxminan zarracha
tezligiga teng boʻladi.
Bu yerda k —
Boltsman doimiysi
.Tashqi kuchlar boʻlmaganda gaz
molekulalarining muvozanat holatidagi konsentrasiyasi hamma yerda birday
boʻladi. Biroq kuch maydonlari boʻlganida bunday boʻlmaydi. Masalan, ogʻirlik
kuchi maydonida joylashgan ideal gazning konsentrasiyasi balandlik ortishi bilan
quyidagi qonun asosida kamayib boradi:
Issiqlik muvozanati sharoitida U potensial energiyali zarralar sonini
topishga imkon beruvchi bu ifodaga Bolsman taqsimoti deb ataladi
Amalda gaz molekulalarining diametri aniq aniqlanmaydi. Aslida,
molekulaning kinetik diametri oʻrtacha erkin yoʻl nuqtai nazaridan aniqlanadi.
Umuman olganda, gaz molekulalari oʻzini qattiq sharlar kabi tutmaydi, balki katta
masofalarda bir-birini tortadi va qisqaroq masofada bir-birini itaradi, buni Lennard-
Jons potentsiali yordamida tasvirlash mumkin. Bunday „yumshoq“ molekulalarni
tavsiflashning bir usuli diametr sifatida Lennard-Jons parametri s dan
foydalanishdir. Yana bir usul — qattiq shar modelidagi gaz koʻrib chiqilayotgan
haqiqiy gaz bilan bir xil yopishqoqlikka ega deb taxmin qilishdir. Bu oʻrtacha erkin
yoʻlga olib keladi .Gaz molekulalari xaotik harakat qiladilar, boshqacha aytganda
ayrim molekulalarning tezliklari oʻrtacha tezlikka nisbatan kichik, boshqalariniki
esa kattadir.
bu erda m — molekulaning massasi va m —
qovushqoqlik
. Bu ifodani
qulay tarzda quyidagicha ifodalash mumkin:
Qayerda
universal gaz doimiysi
, va —
molekulyar ogʻirlik
.
Molekula diametrining bu turli xil taʼriflari bir oz boshqacha oʻrtacha erkin yoʻllarga
olib kelishi mumkin.
Toʻqnashishlar orasidagi oʻrtacha vaqt toʻqnashish vaqti
𝞃
deyiladi va u
bir sekund ichidagi toʻqnashishlar soni, yoki toʻqnashishlar chastotasidir. Agar
oʻrtacha tezlik boʻlsa, u xolda oʻrtacha masofa toʻqnashishlar orasidagi masofadir
Yerdan tepaga ko‘tarilgan sari kamayadi, shuning uchun atmosfera
bosmi r ham kamayadi. Bosimning balandlikka bog‘liqligini ifolatlaydigan formula
Barometrik formula deb ataladi. Baʼzibir soddalashtirishlarni kiritamiz:
1.
100 — 200 km balandlikda atmosfera bosmi juda kichik bo‘lib
qoladi, lekin g deyarli o‘zgarmaydi, chunki 100 km masofa. Yer radiusi dan ancha
kam.
2.
Bosim Yerga yaqin joylarda xam katta emas, shuning uchun xavoni
ideal gaz deb qarasak xam bo‘ladi.
3.
Temperatura yuqoriga chiqqan sari bir necha o‘n gradusga o‘zgaradi.
SHuning uchun temperaturani va 3000C deb olamiz, boshqacha aytganda
atmosferani izotermik sistema deb qarash mumkin.
Konsentratsiyaning balandlik bo‘yicha o‘zgarishi shu balandlikdagi
potensial energiya bilan xaotik xarakat energiyasi o‘rtasidagi munosabatga bog‘liq.
Dostları ilə paylaş: |