მოლეკულების მანძილი აირისებრ მდგომარეობაში. მოლეკულური ძალების დამოკიდებულების გრაფიკი მოლეკულებს შორის მანძილზე. მყარის ზოგადი ცნებები

ეს მანძილი შეიძლება შეფასდეს ნივთიერების სიმკვრივის ცოდნით და მოლური მასა. კონცენტრაცია -ნაწილაკების რაოდენობა მოცულობის ერთეულზე დაკავშირებულია სიმკვრივესთან, მოლარულ მასასთან და ავოგადროს რიცხვთან თანაფარდობით:

სად არის ნივთიერების სიმკვრივე.

კონცენტრაციის ორმხრივი არის მოცულობა თითოზე ერთინაწილაკი და მანძილი ნაწილაკებს შორის, შესაბამისად მანძილი ნაწილაკებს შორის:

სითხეებისა და მყარი ნივთიერებებისთვის სიმკვრივე სუსტად არის დამოკიდებული ტემპერატურასა და წნევაზე, ამიტომ იგი პრაქტიკულად მუდმივია და დაახლოებით ტოლია, ე.ი. მოლეკულებს შორის მანძილი არის თავად მოლეკულების ზომის მიხედვით.

გაზის სიმკვრივე დიდად არის დამოკიდებული წნევასა და ტემპერატურაზე. ზე ნორმალური პირობები(ზეწოლა, ტემპერატურა 273 K) ჰაერის სიმკვრივე არის დაახლოებით 1 კგ / მ 3, ჰაერის მოლური მასა არის 0,029 კგ / მოლი, შემდეგ შეფასება ფორმულით (5.6) იძლევა მნიშვნელობას. ამრიგად, გაზებში, მოლეკულებს შორის მანძილი გაცილებით მეტია, ვიდრე თავად მოლეკულების ზომები.

სამუშაოს დასასრული -

ეს თემა ეკუთვნის განყოფილებას:

ფიზიკა

ფედერალური სახელმწიფო ბიუჯეტი საგანმანათლებლო დაწესებულების.. უფრო მაღალი პროფესიული განათლება.. ორენბურგის სახელმწიფო მართვის ინსტიტუტი ..

Თუ გჭირდება დამატებითი მასალაამ თემაზე, ან ვერ იპოვნეთ ის, რასაც ეძებდით, გირჩევთ გამოიყენოთ ძებნა ჩვენს სამუშაოთა მონაცემთა ბაზაში:

რას ვიზამთ მიღებულ მასალასთან:

თუ ეს მასალა თქვენთვის სასარგებლო აღმოჩნდა, შეგიძლიათ შეინახოთ იგი თქვენს გვერდზე სოციალურ ქსელებში:

ყველა თემა ამ განყოფილებაში:

არარელატივისტური მექანიკის ფიზიკური საფუძვლები
მექანიკა სწავლობს მექანიკურ მოძრაობას. მექანიკური მოძრაობა არის სხეულების ან სხეულების ნაწილების პოზიციის ცვლილება სხვა სხეულებთან ან სხეულების ნაწილებთან მიმართებაში.

მატერიალური წერტილის კინემატიკა. ხისტი სხეულის კინემატიკა
კინემატიკაში მატერიალური წერტილის მოძრაობის დაზუსტების მეთოდები. ძირითადი კინემატიკური პარამეტრები: ტრაექტორია, გზა, გადაადგილება, სიჩქარე, ნორმალური, ტანგენციალური და მთლიანი აჩქარება

მატერიალური წერტილის დინამიკა და ხისტი სხეულის მთარგმნელობითი მოძრაობა
სხეულების ინერცია. წონა. პულსი. სხეულთა ურთიერთქმედება. Ძალა. ნიუტონის კანონები. ძალების სახეები მექანიკაში. სიმძიმის ძალები. მხარდაჭერა რეაქცია და წონა. ელასტიურობის სიძლიერე. ხახუნის ძალა. ელასტიური მყარი ნივთიერებების დეფორმაცია. ო

ბრუნვის დინამიკა
აბსოლუტურად ხისტი სხეულის ბრუნვის მოძრაობის დინამიკის ძირითადი განტოლება. ძალაუფლების მომენტი. იმპულსის მომენტი წერტილისა და ღერძის მიმართ. ხისტი სხეულის ინერციის მომენტი მთავართან შედარებით

იმპულსის და კუთხური იმპულსის შენარჩუნებისა და ცვლილების კანონები მექანიკაში
ტელ სისტემები სხეულების ნებისმიერ კომპლექტს სხეულის სისტემა ეწოდება. თუ სისტემაში შემავალ ორგანოებზე გავლენას არ ახდენენ სხვა ორგანოები, რომლებიც არ შედიან

მუშაობა და ძალა მექანიკაში
ძალის მუშაობა და ძალა და ძალების მომენტი. ; ; ; ; ; მექანიკური მუშაობადა პოტენციური ენერგია

ენერგიის LGO
მოძრაობა ნებისმიერ პოტენციურ ჭაბურღილში არის რხევითი მოძრაობა (ნახ. 2.1.1). სურათი 2.1.1. რხევითი მოძრაობა პოტენციურ ჭაში

საგაზაფხულო ქანქარა
ზამბარის ქანქარის რხევების ენერგიის შენარჩუნებისა და გარდაქმნის კანონი (ნახ.2.1.2): EPmax = EP + EK =

ფიზიკური გულსაკიდი
ფიზიკური ქანქარის რხევის ენერგიის შენარჩუნებისა და გარდაქმნის კანონი (სურ. 2.1.3): სურ. 2.1.3. ფიზიკური გულსაკიდი: О - წერტილი

ფიზიკური გულსაკიდი
აბსოლუტურად ხისტი სხეულის ბრუნვის მოძრაობის დინამიკის ძირითადი კანონის განტოლება:.. (2.1.33) ვინაიდან ფიზიკური ქანქარისთვის (ნახ. 2.1.6), მაშინ.

ზამბარა და ფიზიკური (მათემატიკური) ქანქარები
თვითნებური რხევის სისტემებისთვის ბუნებრივი რხევების დიფერენციალურ განტოლებას აქვს ფორმა: (2.1.43) გადაადგილების დამოკიდებულება დროზე (ნახ. 2.1.7)

ვიბრაციების დამატება
ერთი და იგივე მიმართულების ვიბრაციების დამატება განვიხილოთ ორი ჰარმონიული ვიბრაციის და იგივე სიხშირის დამატება. რხევადი სხეულის x გადაადგილება იქნება xl გადაადგილების ჯამი

შესუსტების რეჟიმები
β < ω0 – квазипериодический колебательный режим (рис. 2.2.2). Рис. 2.2.2. График затухающих колебаний

დარბილებული რხევის პარამეტრები
ამორტიზაციის კოეფიციენტი b თუ გარკვეული დროის განმავლობაში ტე ვიბრაციის ამპლიტუდა მცირდება e-ის ფაქტორით, მაშინ. შემდეგ, აჰ, კვალი

საგაზაფხულო ქანქარა
ნიუტონის მეორე კანონის შესაბამისად:, (2.2.17) სადაც (2.2.18) არის გარეგანი პერიოდული ძალა, რომელიც მოქმედებს ზამბარის ქანქარაზე.

იძულებითი უწყვეტი რხევების დამყარების პროცესი
იძულებითი უწყვეტი რხევების დადგენის პროცესი შეიძლება წარმოვიდგინოთ, როგორც ორი რხევის მიმატების პროცესი: 1. დამსხვრეული რხევები (ნახ. 2.2.8); ; & nb

ფარდობითობის სპეციალური თეორიის საფუძვლები
ფარდობითობის სპეციალური თეორიის საფუძვლები. კოორდინატების და დროის გარდაქმნები (1) როდესაც t = t '= 0, ორივე სისტემის კოორდინატების საწყისი ემთხვევა: x0

ელექტრო მუხტები. გადასახადის მიღების მეთოდები. ელექტრული მუხტის შენარჩუნების კანონი
ბუნებაში, არსებობს ორი სახის ელექტრული მუხტი, რომელსაც პირობითად უწოდებენ დადებით და უარყოფითს. ისტორიულად, ჩვეულებრივადაა, რომ გამთენიას დადებითი ვუწოდოთ.

ელექტრული მუხტების ურთიერთქმედება. კულონის კანონი. კულონის კანონის გამოყენება გაფართოებული დამუხტული სხეულების ურთიერთქმედების ძალების გამოსათვლელად
ელექტრული მუხტების ურთიერთქმედების კანონი 1785 წელს დაადგინა ჩარლზ კულომმა (Coulomb Sh., 1736-1806). გულსაკიდი გაზომავდა ორი პატარა დამუხტული ბურთის ურთიერთქმედების ძალას სიჩქარის მიხედვით

Ელექტრული ველი. ელექტრული ველის სიძლიერე. ელექტრული ველების სუპერპოზიციის პრინციპი
ელექტრული მუხტების ურთიერთქმედება ხორციელდება დამუხტული ნაწილაკების მიერ წარმოქმნილი სპეციალური ტიპის მატერიის - ელექტრული ველის მეშვეობით. ელექტრული მუხტი ცვლის თვისებებს

ელექტროსტატიკის ძირითადი განტოლებები ვაკუუმში. ელექტრული ველის სიძლიერის ვექტორული ნაკადი. გაუსის თეორემა
განმარტებით, ვექტორული ველის ნაკადს ფართობზე ეწოდება სიდიდე (ნახ.2.1) ნახ.2.1. ვექტორის ნაკადის განსაზღვრებამდე.

გაუსის თეორემის გამოყენება ელექტრული ველების გამოსათვლელად
რიგ შემთხვევებში, გაუსის თეორემა საშუალებას აძლევს ადამიანს იპოვოთ ძალა ელექტრული ველიგაფართოებული დამუხტული სხეულები რთული ინტეგრალების გამოთვლის გარეშე. ეს ჩვეულებრივ ეხება სხეულებს, რომელთა გეომეტრია

ველის მუშაობა აიძულებს მუხტის გადაადგილებას. ელექტრული ველის პოტენციური და პოტენციური განსხვავება
როგორც კულონის კანონიდან ირკვევა, სხვა მუხტების მიერ შექმნილ ელექტრულ ველში q წერტილოვან მუხტზე მოქმედი ძალა ცენტრალურია. შეგახსენებთ, რომ ცენტრალური

კავშირი ელექტრული ველის სიძლიერესა და პოტენციალს შორის. პოტენციალის გრადიენტი. ელექტრული ველის ცირკულაციის თეორემა
დაძაბულობა და პოტენციალი ერთი და იგივე ობიექტის ორი მახასიათებელია - ელექტრული ველი, შესაბამისად, მათ შორის უნდა არსებობდეს ფუნქციური კავშირი. მართლაც, მუშაობა

უმარტივესი ელექტრული ველების პოტენციალი
ელექტრული ველის სიძლიერესა და პოტენციალს შორის კავშირის განმსაზღვრელი ურთიერთობიდან გამომდინარეობს ველის პოტენციალის გამოთვლის ფორმულა: სადაც ხდება ინტეგრაცია.

დიელექტრიკის პოლარიზაცია. უფასო და სავალდებულო გადასახადი. დიელექტრიკის პოლარიზაციის ძირითადი ტიპები
ელექტრულ ველში დიელექტრიკის ზედაპირზე ელექტრული მუხტების გამოჩენის ფენომენს პოლარიზაცია ეწოდება. შედეგად მიღებული მუხტები არის პოლარიზაცია

პოლარიზაციის ვექტორი და ელექტრული ინდუქციის ვექტორი
დიელექტრიკების პოლარიზაციის რაოდენობრივად დასახასიათებლად შემოყვანილია პოლარიზაციის ვექტორის ცნება, როგორც ყველა მოლეკულის მთლიანი (სულ) დიპოლური მომენტი დიელექტრიკის მოცულობის ერთეულზე.

ელექტრული ველის სიძლიერე დიელექტრიკულში
სუპერპოზიციის პრინციპის შესაბამისად, დიელექტრიკში ელექტრული ველი არის გარე ველისა და პოლარიზაციის მუხტების ველის ვექტორული ჯამი (ნახ. 3.11). ან აბსოლუტური მნიშვნელობით

ელექტრული ველის სასაზღვრო პირობები
ორი დიელექტრიკის ინტერფეისის გადაკვეთისას სხვადასხვა ნებართვით ε1 და ε2 (სურათი 3.12), აუცილებელია გავითვალისწინოთ სასაზღვრო უნდა

გამტარების ელექტრული სიმძლავრე. კონდენსატორები
მუხტი q, რომელიც გადაეცემა მარტოხელა გამტარს, მის გარშემო ქმნის ელექტრულ ველს, რომლის სიძლიერე პროპორციულია მუხტის სიდიდისა. ველის პოტენციალი φ, თავის მხრივ, დაკავშირებულია

მარტივი კონდენსატორების ტევადობის გაანგარიშება
განმარტების მიხედვით, კონდენსატორის ტევადობა არის:, სადაც (ინტეგრალი აღებულია კონდენსატორის ფირფიტებს შორის ველის ძალის ხაზის გასწვრივ). აქედან გამომდინარე, ზოგადი ფორმულაგამოთვლა ე

სტაციონარული წერტილოვანი მუხტების სისტემის ენერგია
როგორც უკვე ვიცით, ძალები, რომლებთანაც ურთიერთქმედებენ დამუხტული სხეულები, პოტენციურია. შესაბამისად, დამუხტული სხეულების სისტემას აქვს პოტენციური ენერგია. როცა ბრალდება მოიხსნება

მიმდინარე მახასიათებლები. სიძლიერე და დენის სიმკვრივე. პოტენციური ვარდნა დირიჟორის გასწვრივ დენით
მუხტების ნებისმიერ მოწესრიგებულ მოძრაობას ელექტრული დენი ეწოდება. მუხტის მატარებლები გამტარ მედიაში შეიძლება იყოს ელექტრონები, იონები, "ხვრელები" და თუნდაც მაკროსკოპული

ომის კანონი ჯაჭვის ერთგვაროვანი მონაკვეთისთვის. დირიჟორის წინააღმდეგობა
პოტენციურ ვარდნას შორის - ძაბვა U-სა და I დირიჟორში დენს შორის, არსებობს ფუნქციური დამოკიდებულება, რომელსაც ეწოდება ამ p-ის დენი-ძაბვის მახასიათებელი.


დირიჟორში ელექტრული დენის გადინებისთვის აუცილებელია მის ბოლოებში შენარჩუნდეს პოტენციური სხვაობა. ცხადია, ამ მიზნით დამუხტული კონდენსატორის გამოყენება შეუძლებელია. მოქმედება

განშტოებული ჯაჭვები. კირჩჰოფის წესები
ელექტრულ წრეს, რომელიც შეიცავს კვანძებს, ეწოდება განშტოებული. კვანძი არის ადგილი წრედში, სადაც სამი ან მეტი გამტარი იყრის თავს (სურათი 5.14).

წინააღმდეგობის კავშირი
წინააღმდეგობების შეერთება არის სერიული, პარალელური და შერეული. 1) სერიული კავშირი. როდესაც სერიულად არის დაკავშირებული, დენი გადის ყველაში


ელექტრული მუხტების გადაადგილება დახურულ წრეში, მიმდინარე წყარო მუშაობს. განასხვავებენ მიმდინარე წყაროს სასარგებლო და სრულ მუშაობას.

გამტარების ურთიერთქმედება დენთან. ამპერის კანონი
ცნობილია, რომ მუდმივი მაგნიტიახდენს ზემოქმედებას დირიჟორზე დენით (მაგალითად, დენით ჩარჩო); ასევე ცნობილია საპირისპირო ფენომენი - დირიჟორი მოქმედებს მუდმივ მაგნიტზე (მაგ

ბიო-სავარტ-ლაპლასის კანონი. მაგნიტური ველების სუპერპოზიციის პრინციპი
მოძრავი ელექტრული მუხტები (დენები) ცვლის მიმდებარე სივრცის თვისებებს - ქმნიან მასში მაგნიტურ ველს. ეს ველი გამოიხატება იმაში, რომ მასში განთავსებული მავთულები

წრედი დენით მაგნიტურ ველში. დენის მაგნიტური მომენტი
ხშირ შემთხვევაში საჭიროა დახურულ დენებთან გამკლავება, რომელთა ზომები მცირეა მათგან დაკვირვების პუნქტამდე მანძილთან შედარებით. ასეთ დინებებს ელემენტარული დაერქმევა

მაგნიტური ველი წრიული მარყუჟის ღერძზე დენით
ბიო-სავარტ-ლაპლასის კანონის მიხედვით, დენის ელემენტის მიერ შექმნილი dl მაგნიტური ველის ინდუქცია მისგან r მანძილზე არის, სადაც α არის კუთხე მიმდინარე ელემენტსა და რადიუსს შორის.

მაგნიტურ ველში დენის მქონე წრეზე მოქმედი ძალების მომენტი
ჩვენ ვათავსებთ ერთგვაროვან მაგნიტურ ველში ინდუქციით ბრტყელ მართკუთხა კონტურს (ჩარჩო) დენით (სურათი 9.2).

მაგნიტურ ველში დენის მქონე წრედის ენერგია
დენის წრედს, რომელიც მოთავსებულია მაგნიტურ ველში, აქვს ენერგიის რეზერვი. მართლაც, იმისათვის, რომ წრე შემობრუნდეს დენით გარკვეული კუთხით მაგნიტურ ველში მისი ბრუნვის მიმართულების საპირისპირო მიმართულებით

წრედი დენით არაერთგვაროვან მაგნიტურ ველში
თუ დენის მქონე წრე არის არაერთგვაროვან მაგნიტურ ველში (სურათი 9.4), მაშინ, ბრუნვის გარდა, მასზე ასევე მოქმედებს ძალა მაგნიტური ველის გრადიენტის არსებობის გამო. ამის პროექცია

შესრულებული სამუშაო მაგნიტურ ველში დენის მქონე წრედის გადაადგილებისას
განვიხილოთ დირიჟორის სეგმენტი დენით, რომელსაც შეუძლია თავისუფლად გადაადგილება ორი გიდის გასწვრივ გარე მაგნიტურ ველში (სურათი 9.5). მაგნიტური ველი ჩაითვლება ერთგვაროვანი და კუთხით მიმართული

მაგნიტური ინდუქციის ვექტორის ნაკადი. გაუსის თეორემა მაგნიტოსტატიკაში. მაგნიტური ველის მორევის ბუნება
ვექტორის დინებას ნებისმიერი ზედაპირის S-ში ეწოდება ინტეგრალი:, სადაც არის ვექტორის პროექცია ნორმალურზე S ზედაპირზე მოცემულ წერტილში (სურათი 10.1). სურათი 10.1. TO

მაგნიტური ველის ცირკულაციის თეორემა. მაგნიტური ძაბვა
მაგნიტური ველის ცირკულაციას დახურული l კონტურის გასწვრივ ეწოდება ინტეგრალი:, სადაც არის ვექტორის პროექცია მოცემულ წერტილში კონტურის ხაზის ტანგენტის მიმართულებით. შესაბამისი

სოლენოიდი და ტოროიდი მაგნიტური ველი
გამოვიყენოთ მიღებული შედეგები, რათა ვიპოვოთ მაგნიტური ველის სიძლიერე გრძელი სწორი სოლენოიდის და ტოროიდის ღერძზე. 1) მაგნიტური ველი სწორი გრძელი სოლენოიდის ღერძზე.

მაგნიტური ველი მატერიაში. ამპერის მოლეკულური დინების ჰიპოთეზა. მაგნიტიზაციის ვექტორი
სხვადასხვა ნივთიერებებს, ამა თუ იმ ხარისხით, შეუძლიათ მაგნიტიზაცია: ანუ მაგნიტური ველის გავლენის ქვეშ, რომელშიც ისინი მოთავსებულია, იძენს მაგნიტურ მომენტს. ზოგიერთი ნივთიერება

მაგნიტური ველის აღწერა მაგნიტებში. მაგნიტური ველის სიძლიერე და ინდუქცია. მატერიის მაგნიტური მგრძნობელობა და მაგნიტური გამტარიანობა
მაგნიტიზებული ნივთიერება ქმნის მაგნიტურ ველს, რომელიც თავსდება გარე ველზე (ველი ვაკუუმში). ორივე ველი ერთად იძლევა მიღებულ მაგნიტურ ველს ინდუქციით და შესაბამისად

მაგნიტური ველის სასაზღვრო პირობები
სხვადასხვა მაგნიტური გამტარიანობის μ1 და μ2 მაგნიტის ინტერფეისის გადაკვეთისას, მაგნიტური ველის ხაზები განიცდის n

ატომებისა და მოლეკულების მაგნიტური მომენტები
ყველა ნივთიერების ატომები შედგება დადებითად დამუხტული ბირთვისაგან და მის გარშემო მოძრავი უარყოფითად დამუხტული ელექტრონებისაგან. ყოველი ორბიტაზე მოძრავი ელექტრონი ქმნის ძალის წრიულ დენს, - h

დიამაგნეტიზმის ბუნება. ლარმორის თეორემა
თუ ატომი მოთავსებულია გარე მაგნიტურ ველში ინდუქციით (ნახ. 12.1), მაშინ ძალების ბრუნვის მომენტი იმოქმედებს ორბიტაზე მოძრავ ელექტრონზე, რომელიც ცდილობს დაადგინოს არჩეულის მაგნიტური მომენტი.

პარამაგნიტიზმი. კიურის კანონი. ლანჟევინის თეორია
თუ ატომების მაგნიტური მომენტი არ არის ნულოვანი, მაშინ ნივთიერება პარამაგნიტურია. გარე მაგნიტური ველი ცდილობს დაადგინოს ატომების მაგნიტური მომენტები გასწვრივ

ფერომაგნეტიზმის თეორიის ელემენტები. გაცვლითი ძალების კონცეფცია და ფერომაგნიტების დომენური სტრუქტურა. კიური-ვაისის კანონი
როგორც უკვე აღვნიშნეთ, ფერომაგნიტები ხასიათდებიან მაგნიტიზაციის მაღალი ხარისხით და არაწრფივი დამოკიდებულებით. ფერომაგნიტის მაგნიტიზაციის მთავარი მრუდი

ელექტრომაგნიტურ ველში დამუხტულ ნაწილაკზე მოქმედი ძალები. ლორენცის ძალა
ჩვენ უკვე ვიცით, რომ მაგნიტურ ველში მოთავსებულ დენის მატარებელ გამტარზე მოქმედებს ამპერის ძალა. მაგრამ დირიჟორში დენი არის მუხტების მიმართული მოძრაობა. აქედან დასკვნა თავისთავად მიგვანიშნებს, რომ ძალა, დე

დამუხტული ნაწილაკების მოძრაობა ერთგვაროვან მუდმივ ელექტრულ ველში
ამ შემთხვევაში, ლორენცის ძალას აქვს მხოლოდ ელექტრული კომპონენტი. ნაწილაკების მოძრაობის განტოლება ამ შემთხვევაში არის:. განვიხილოთ ორი სიტუაცია: ა)

დამუხტული ნაწილაკების მოძრაობა ერთგვაროვან მუდმივ მაგნიტურ ველში
ამ შემთხვევაში ლორენცის ძალას აქვს მხოლოდ მაგნიტური კომპონენტი. ნაწილაკების მოძრაობის განტოლება, დაწერილი დეკარტის კოორდინატულ სისტემაში, ამ შემთხვევაში არის:.

ლორენცის ძალის პრაქტიკული გამოყენება. ჰოლის ეფექტი
ლორენცის ძალის ერთ-ერთი ცნობილი გამოვლინებაა 1880 წელს ჰოლის (Hall E., 1855-1938) მიერ აღმოჩენილი ეფექტი. _ _ _ _ _

ელექტრომაგნიტური ინდუქციის ფენომენი. ფარადეის კანონი და ლენცის წესი. ინდუქციის EMF. მეტალებში ინდუქციური დენის წარმოქმნის ელექტრონული მექანიზმი
ელექტრომაგნიტური ინდუქციის ფენომენი აღმოაჩინეს 1831 წელს. მაიკლ ფარადეი (ფარადეი მ., 1791-1867), რომელმაც დაადგინა, რომ ნებისმიერ დახურულ გამტარ წრეში, როდესაც ოფლი იცვლება

თვითინდუქციის ფენომენი. გამტარის ინდუქციურობა
დირიჟორში დენის ნებისმიერი ცვლილებისას იცვლება მისი საკუთარი მაგნიტური ველიც. მასთან ერთად იცვლება მაგნიტური ინდუქციის ნაკადი, რომელიც აღწევს ზედაპირზე, რომელიც დაფარულია გამტარის კონტურით.

გარდამავალი პროცესები ინდუქციურობის შემცველ ელექტრულ სქემებში. მიღებისა და მსხვრევის დამატებითი დენები
ნებისმიერ წრეში დენის ნებისმიერი ცვლილებისას, მასში წარმოიქმნება თვითინდუქციის EMF, რაც იწვევს ამ წრეში დამატებითი დენების გამოჩენას, რომელსაც ეწოდება დამატებითი დენები.

მაგნიტური ველის ენერგია. ენერგიის სიმკვრივე
ექსპერიმენტში, რომლის დიაგრამა ნაჩვენებია ნახ. 14.7-ზე, გადამრთველის გახსნის შემდეგ გალვანომეტრში გარკვეული დროის განმავლობაში კლებადი დენი მიედინება. ამ დენის მუშაობა უდრის გარე ძალების მუშაობას, რომელთა როლს ასრულებს ედ

ელექტროსტატიკისა და მაგნიტოსტატიკის ძირითადი თეორემების შედარება
აქამდე შევისწავლეთ სტატიკური ელექტრო და მაგნიტური ველები, ანუ ისეთი ველები, რომლებიც იქმნება სტაციონარული მუხტებითა და პირდაპირი დენებით.

მორევის ელექტრული ველი. მაქსველის პირველი განტოლება
გაჩენა ინდუქციური დენისტაციონარული გამტარში, მაგნიტური ნაკადის ცვლილებით, მიუთითებს გარე ძალების წრეში გამოჩენაზე, რომლებიც მუხტებს მოძრაობაში აყენებენ. როგორც ჩვენ უკვე

მაქსველის ჰიპოთეზა გადაადგილების დენის შესახებ. ელექტრული და მაგნიტური ველების ურთიერთკონვერტირება. მაქსველის მესამე განტოლება
მაქსველის მთავარი იდეა არის ელექტრული და მაგნიტური ველების ურთიერთკონვერსიის იდეა. მაქსველმა თქვა, რომ არა მხოლოდ ალტერნატიული მაგნიტური ველები არის წყარო

მაქსველის განტოლებების დიფერენციალური ფორმა
1. სტოქსის თეორემის გამოყენებით, ჩვენ ვცვლით პირველი მაქსველის განტოლების მარცხენა მხარეს ფორმაში:. შემდეგ თავად განტოლება შეიძლება გადაიწეროს როგორც, საიდან

მაქსველის განტოლებათა დახურული სისტემა. მასალის განტოლებები
მაქსველის განტოლებათა სისტემის დასახურად, ასევე აუცილებელია ვექტორებს შორის კავშირის მითითება და, ანუ, მატერიალური გარემოს თვისებების დაკონკრეტება, რომელშიც ელ.

მაქსველის განტოლებების შედეგები. ელექტრომაგნიტური ტალღები. Სინათლის სიჩქარე
განვიხილოთ ზოგიერთი ძირითადი შედეგი, რომლებიც წარმოიქმნება ცხრილში 2 მოცემული მაქსველის განტოლებიდან. პირველ რიგში, გაითვალისწინეთ, რომ ეს განტოლებები წრფივია. აქედან გამომდინარეობს, რომ

ელექტრული რხევის წრე. ტომსონის ფორმულა
ელექტრომაგნიტური ვიბრაციებიშეიძლება მოხდეს წრეში, რომელიც შეიცავს ინდუქციურ L და ტევადობას C (სურათი 16.1). ასეთ წრედს რხევადი წრე ეწოდება. აღელვებს

თავისუფალი დარბილებული რხევები. რხევადი წრედის Q- ფაქტორი
ნებისმიერ რეალურ რხევად წრეს აქვს წინააღმდეგობა (სურათი 16.3). ასეთ წრეში ელექტრული რხევების ენერგია თანდათან იხარჯება წინააღმდეგობის გაცხელებაზე, გადაიქცევა ჯოულის სიცხეში.

იძულებითი ელექტრული ვიბრაციები. ვექტორული დიაგრამის მეთოდი
თუ ცვლადი EMF-ის წყარო შედის ელექტრული წრედის წრეში, რომელიც შეიცავს ტევადობას, ინდუქციურობას და წინააღმდეგობას (ნახ. 16.5), მაშინ მასში, საკუთარ დაბერებულ რხევებთან ერთად,

რეზონანსული მოვლენები რხევის წრეში. ძაბვების რეზონანსი და დენების რეზონანსი
როგორც ზემოთ მოყვანილი ფორმულებიდან ჩანს, ცვლადი EMF სიხშირით ω ტოლია, დენის ამპლიტუდის მნიშვნელობა რხევის წრეში იღებს

ტალღის განტოლება. ტალღების ტიპები და მახასიათებლები
სივრცეში რხევების გავრცელების პროცესს ტალღურ პროცესს ან უბრალოდ ტალღას უწოდებენ. სხვადასხვა ხასიათის ტალღები (ხმოვანი, ელასტიური,

ელექტრომაგნიტური ტალღები
მაქსველის განტოლებიდან გამომდინარეობს, რომ თუ ალტერნატიული ელექტრული ან მაგნიტური ველი მუხტების დახმარებით აღგზნდება, მიმდებარე სივრცეში წარმოიქმნება ურთიერთგარდაქმნების თანმიმდევრობა.

ელექტრომაგნიტური ტალღის ენერგია და იმპულსი. მაჩვენებლის ვექტორი
ელექტრომაგნიტური ტალღის გავრცელებას თან ახლავს ენერგიის გადაცემა და ელექტრომაგნიტური ველის იმპულსი. ამის დასადასტურებლად, ჩვენ სკალარულად ვამრავლებთ პირველ მაქსველის განტოლებას განსხვავებაზე

ელასტიური ტალღები მყარ სხეულებში. ანალოგია ელექტრომაგნიტურ ტალღებთან
განაწილების კანონები ელასტიური ტალღებიმყარ სხეულებში წარმოიქმნება ზოგადი განტოლებებიერთგვაროვანი ელასტიურად დეფორმირებული გარემოს მოძრაობა:, სადაც ρ

მდგარი ტალღები
როდესაც ორი დაპირისპირებული ტალღა ერთი და იგივე ამპლიტუდის მქონე ზედმიწევნით დგება, წარმოიქმნება მდგარი ტალღები. მდგარი ტალღების გაჩენა ხდება, მაგალითად, როდესაც ტალღები აირეკლება დაბრკოლებიდან. პ

დოპლერის ეფექტი
როდესაც ხმის ტალღების წყარო და (ან) მიმღები მოძრაობს იმ გარემოსთან შედარებით, რომელშიც ბგერა ვრცელდება, მიმღების მიერ აღქმული ν სიხშირე შეიძლება აღმოჩნდეს დაახლოებით

მოლეკულური ფიზიკა და თერმოდინამიკა
შესავალი. მოლეკულური ფიზიკის საგანი და ამოცანები. მოლეკულური ფიზიკა სწავლობს მაკროსკოპული ობიექტების მდგომარეობას და ქცევას გარე გავლენის ქვეშ (n

ნივთიერების რაოდენობა
მაკროსკოპული სისტემა უნდა შეიცავდეს ავოგადროს რიცხვთან შესადარებელ ნაწილაკებს, რათა განიხილებოდეს სტატისტიკური ფიზიკის ფარგლებში. ავოგადროს ნომერზე რეკავს

გაზის კინეტიკური პარამეტრები
საშუალო თავისუფალი გზა - გაზის მოლეკულის მიერ გავლილი საშუალო მანძილი ორ თანმიმდევრულ შეჯახებას შორის, განისაზღვრება ფორმულით:. (4.1.7) ამ ფორმით

იდეალური გაზის წნევა
გაზის წნევა გემის კედელზე არის გაზის მოლეკულების შეჯახების შედეგი. თითოეული მოლეკულა, შეჯახებისას, გადასცემს გარკვეულ იმპულსს კედელზე, შესაბამისად, მოქმედებს კედელზე n-ით.

დისკრეტული შემთხვევითი ცვლადი. ალბათობის ცნება
მოდით განვიხილოთ ალბათობის კონცეფცია მარტივი მაგალითის გამოყენებით. დაე, ყუთში იყოს თეთრი და შავი ბურთები, რომლებიც არაფრით განსხვავდებიან ერთმანეთისგან, ფერის გარდა. სიმარტივისთვის, თქვენ

მოლეკულების სიჩქარის განაწილება
გამოცდილება გვიჩვენებს, რომ გაზის მოლეკულების სიჩქარეს, რომელიც წონასწორობის მდგომარეობაშია, შეიძლება ჰქონდეს ძალიან განსხვავებული მნიშვნელობები - როგორც ძალიან დიდი, ასევე ნულთან ახლოს. მოლეკულური სიჩქარე შეიძლება

მოლეკულური კინეტიკური თეორიის ძირითადი განტოლება
მოლეკულების მთარგმნელობითი მოძრაობის საშუალო კინეტიკური ენერგია უდრის:. (4.2.15) ამრიგად, აბსოლუტური ტემპერატურა შეყვანის საშუალო კინეტიკური ენერგიის პროპორციულია

მოლეკულის თავისუფლების ხარისხების რაოდენობა
ფორმულა (31) განსაზღვრავს მხოლოდ მოლეკულის მთარგმნელობითი მოძრაობის ენერგიას. ამ საშუალო კინეტიკურ ენერგიას ფლობენ ერთატომური აირის მოლეკულები. პოლიატომური მოლეკულებისთვის აუცილებელია წვლილის გათვალისწინება

იდეალური გაზის შიდა ენერგია
იდეალური აირის შიდა ენერგია უდრის მოლეკულების მოძრაობის მთლიან კინეტიკური ენერგიას: იდეალური აირის ერთი მოლის შიდა ენერგია უდრის: (4.2.20) შიდა

ბარომეტრული ფორმულა. ბოლცმანის განაწილება
h სიმაღლეზე ატმოსფერული წნევა განპირობებულია გაზის ფენების წონით. თუ ჰაერის ტემპერატურა T და გრავიტაციის აჩქარება g არ იცვლება სიმაღლეზე, მაშინ ჰაერის წნევა P სიმაღლეზე

თერმოდინამიკის პირველი კანონი. თერმოდინამიკური სისტემა. გარე და შიდა პარამეტრები. თერმოდინამიკური პროცესი
სიტყვა "თერმოდინამიკა" მომდინარეობს ბერძნული სიტყვებიდან თერმოსი - სითბო და მეტყველი - ძალა. თერმოდინამიკა წარმოიშვა, როგორც მეცნიერება თერმული პროცესებიდან წარმოქმნილი მამოძრავებელი ძალების, კანონის შესახებ

წონასწორული მდგომარეობა. წონასწორობის პროცესები
თუ სისტემის ყველა პარამეტრს აქვს გარკვეული მნიშვნელობები, რომლებიც რჩება მუდმივი მუდმივი გარე პირობებში თვითნებურად დიდი ხნის განმავლობაში, მაშინ სისტემის ასეთ მდგომარეობას ეწოდება წონასწორობა, ან

მენდელეევი - კლაპეირონის განტოლება
თერმოდინამიკური წონასწორობის მდგომარეობაში მაკროსკოპული სისტემის ყველა პარამეტრი უცვლელი რჩება თვითნებურად დიდი ხნის განმავლობაში უცვლელი გარე პირობების პირობებში. ექსპერიმენტი აჩვენებს, რომ ნებისმიერი

თერმოდინამიკური სისტემის შიდა ენერგია
P, V და T თერმოდინამიკური პარამეტრების გარდა, თერმოდინამიკური სისტემა ხასიათდება U მდგომარეობის გარკვეული ფუნქციით, რომელსაც შიდა ენერგია ეწოდება. თუ აღინიშნება

სითბოს სიმძლავრის კონცეფცია
თერმოდინამიკის პირველი კანონის მიხედვით, სისტემაზე გადაცემული სითბოს რაოდენობა dQ იცვლება მისი შიდა ენერგიის dU და სამუშაო dA, რომელსაც სისტემა აკეთებს გარე m-ზე.

ლექციის ტექსტი
შემდგენელი: სონია ფარიტოვნა გუმაროვა წიგნი გამოქვეყნებულია საავტორო გამოცემაში Subp. დასაბეჭდად 00.00.00. ფორმატი 60x84 1/16. ბუმი. ო


მოლეკულები ძალიან მცირეა, ჩვეულებრივი მოლეკულების დანახვა უძლიერესი ოპტიკური მიკროსკოპითაც კი შეუძლებელია - მაგრამ მოლეკულების ზოგიერთი პარამეტრი შეიძლება საკმაოდ ზუსტად გამოითვალოს (მასა), ზოგი კი მხოლოდ ძალიან უხეშად შეფასდეს (ზომა, სიჩქარე) და კარგი იქნება. იმის გაგება, თუ რა "ზომის მოლეკულებზე "და როგორი" მოლეკულის სიჩქარეზეა საუბარი. ასე რომ, მოლეკულის მასა გვხვდება როგორც "ერთი მოლის მასა" / "მოლეკულების რაოდენობა მოლში". მაგალითად, წყლის მოლეკულისთვის m = 0,018 / 6 · 1023 = 3 · 10-26 კგ (შეგიძლიათ უფრო ზუსტად გამოთვალოთ - ავოგადროს რიცხვი ცნობილია კარგი სიზუსტით და ნებისმიერი მოლეკულის მოლური მასის პოვნა ადვილია).
მოლეკულის ზომის შეფასება იწყება კითხვით, თუ რას წარმოადგენს მისი ზომა. მხოლოდ ის რომ იყოს იდეალურად გაპრიალებული კუბი! თუმცა ის არც კუბია, არც ბურთი და საერთოდ არ აქვს მკაფიოდ განსაზღვრული საზღვრები. რა უნდა გააკეთოს ასეთ შემთხვევებში? დავიწყოთ შორიდან. მოდით შევაფასოთ ბევრად უფრო ნაცნობი საგნის - სკოლის მოსწავლის ზომა. ჩვენ ყველამ გვინახავს სკოლის მოსწავლეები, საშუალო სკოლის მოსწავლის მასას ავიღებთ 60 კგ-ის ტოლი (და შემდეგ ვნახავთ გავლენას ახდენს თუ არა ეს არჩევანი შედეგზე), სკოლის მოსწავლის სიმკვრივე დაახლოებით წყლის მსგავსია (გახსოვდეთ, რომ ღირს ჰაერში გამართულად ჩასუნთქვა და ამის შემდეგ შეგიძლიათ თითქმის მთლიანად ჩაძირულ წყალში „ჩამოკიდება“ და ამოსუნთქვის შემთხვევაში მაშინვე დახრჩობა დაიწყო). ახლა შეგიძლიათ იპოვოთ მოსწავლის მოცულობა: V = 60/1000 = 0,06 კუბური მეტრი. მეტრი. თუ ახლა ვივარაუდებთ, რომ მოსწავლეს აქვს კუბის ფორმა, მაშინ მისი ზომა გვხვდება მოცულობის კუბურ ფესვად, ე.ი. დაახლოებით 0,4 მ ეს არის ზომა - ნაკლები ზრდა (ზომა „სიმაღლეში“), მეტი სისქე (ზომა „სიღრმეში“). თუ ჩვენ არაფერი ვიცით მოსწავლის სხეულის ფორმის შესახებ, მაშინ ამ პასუხზე უკეთესს ვერაფერს ვიპოვით (კუბის ნაცვლად შეგიძლიათ აიღოთ ბურთი, მაგრამ პასუხი დაახლოებით იგივე იქნება და უფრო რთულია. ბურთის დიამეტრის გამოთვლა, ვიდრე კუბის კიდეზე). მაგრამ თუ ჩვენ გვაქვს დამატებითი ინფორმაცია (მაგალითად, ფოტოების ანალიზიდან), მაშინ პასუხი შეიძლება ბევრად უფრო გონივრული იყოს. გახსოვდეს, რომ მოსწავლის „სიგანე“ საშუალოდ ოთხჯერ ნაკლებია მის სიმაღლეზე, ხოლო „სიღრმე“ მაინც სამჯერ ნაკლები. შემდეგ H * H / 4 * H / 12 = V, შესაბამისად H = 1,5 მ (აზრი არ არის ასეთი ცუდად განსაზღვრული მნიშვნელობის უფრო ზუსტი გამოთვლა, ფოკუსირება კალკულატორის შესაძლებლობებზე ასეთ "გაანგარიშებაში" უბრალოდ გაუნათლებელი!). ჩვენ მივიღეთ მოსწავლის სიმაღლის სრულიად გონივრული შეფასება, თუ ავიღებთ დაახლოებით 100 კგ მასას (და არიან ასეთი სტუდენტები!), მივიღებთ დაახლოებით 1,7 - 1,8 მ - ეს ასევე საკმაოდ გონივრულია.
ახლა შევაფასოთ წყლის მოლეკულის ზომა. მოდით ვიპოვოთ მოცულობა თითო მოლეკულაზე "თხევად წყალში" - მასში მოლეკულები ყველაზე მჭიდროდ არის შეფუთული (ისინი უფრო ძლიერად არიან დაჭერილი ერთმანეთზე, ვიდრე მყარ, "ყინულის" მდგომარეობაში). წყლის მოლი აქვს 18 გ მასა, მოცულობა 18 კუბური მეტრი. სანტიმეტრი. მაშინ ერთ მოლეკულას აქვს მოცულობა V = 18 · 10-6 / 6 · 1023 = 3 · 10-29 მ3. თუ ჩვენ არ გვაქვს ინფორმაცია წყლის მოლეკულის ფორმის შესახებ (ან - თუ არ გვინდა გავითვალისწინოთ მოლეკულების რთული ფორმა), უმარტივესი გზაა მივიჩნიოთ ის კუბად და ვიპოვოთ ზომა ზუსტად ისე, როგორც ჩვენ იპოვა კუბური მოსწავლის ზომა: d = (V) 1/3 = 3 · 10-10 მ. სულ ეს არის! საკმაოდ რთული მოლეკულების ფორმის გავლენის შესაფასებლად გაანგარიშების შედეგზე, შეგიძლიათ, მაგალითად, შემდეგნაირად: გამოთვალოთ ბენზინის მოლეკულების ზომა, დათვალოთ მოლეკულები კუბებად - და შემდეგ ჩაატაროთ ექსპერიმენტი ფართობის დათვალიერებით. ლაქა წყლის ზედაპირზე ბენზინის წვეთიდან. ფილმის „თხევადი ზედაპირის სისქის ერთი მოლეკულის“ გათვალისწინებით და წვეთოვანი მასის ცოდნით, შეიძლება ამ ორი მეთოდით მიღებული ზომების შედარება. შედეგი იქნება ძალიან სასწავლო!
გამოყენებული იდეა ასევე შესაფერისია სრულიად განსხვავებული გაანგარიშებისთვის. მოდით შევაფასოთ საშუალო მანძილი მეზობელ იშვიათი გაზის მოლეკულებს შორის კონკრეტული შემთხვევისთვის - აზოტი 1 ატმოსფეროზე და 300K ტემპერატურაზე. ამისათვის ჩვენ ვიპოვით მოცულობას, რომელიც არის თითო მოლეკულაზე ამ გაზში, შემდეგ კი ყველაფერი მარტივად გამოვა. ასე რომ, აიღეთ აზოტის მოლი ამ პირობებში და იპოვნეთ მდგომარეობაში მითითებული ნაწილის მოცულობა და შემდეგ გაყავით ეს მოცულობა მოლეკულების რაოდენობაზე: V = R · T / P · NA = 8.3 · 300/105 · 6 · 1023 = 4 · 10 -26 მ3. ჩვენ ვივარაუდებთ, რომ მოცულობა დაყოფილია მჭიდროდ შეფუთულ კუბურ უჯრედებად და თითოეული მოლეკულა "საშუალოდ" ზის მისი უჯრედის ცენტრში. მაშინ მეზობელ (უახლოეს) მოლეკულებს შორის საშუალო მანძილი უდრის კუბური უჯრედის კიდეს: d = (V) 1/3 = 3 · 10-9 მ. ჩანს, რომ გაზი იშვიათია - ასეთი შეფარდებით. მოლეკულის ზომასა და "მეზობლებს" შორის მანძილს შორის, თავად მოლეკულები იკავებენ ჭურჭლის მოცულობის საკმაოდ მცირე - დაახლოებით 1/1000 ნაწილს. ამ შემთხვევაშიც ძალიან მიახლოებით ჩავატარეთ გამოთვლა - ისეთი არც თუ ისე გარკვეული რაოდენობები, როგორიცაა "მეზობელ მოლეკულებს შორის საშუალო მანძილი", უფრო ზუსტად გამოთვლას აზრი არ აქვს.

გაზის კანონები და MKT-ის საფუძვლები.

თუ გაზი საკმარისად იშვიათია (და ეს ჩვეულებრივი რამ არის, ჩვენ ყველაზე ხშირად გვიწევს საქმე იშვიათ გაზებთან), მაშინ თითქმის ნებისმიერი გამოთვლა ხდება ფორმულის გამოყენებით, რომელიც აკავშირებს წნევას P, მოცულობა V, გაზის რაოდენობას ν და ტემპერატურას - ეს. არის ცნობილი "განტოლება იდეალური აირის მდგომარეობა »P · V = ν · R · T. როგორ მოვძებნოთ ამ რაოდენობით ერთ-ერთი, თუ ყველა დანარჩენი მოცემულია, საკმაოდ მარტივი და გასაგებია. მაგრამ თქვენ შეგიძლიათ ჩამოაყალიბოთ პრობლემა ისე, რომ კითხვა იქნება სხვა რაოდენობაზე - მაგალითად, გაზის სიმკვრივის შესახებ. ასე რომ, ამოცანაა ვიპოვოთ აზოტის სიმკვრივე 300K ტემპერატურაზე და 0.2 ატმ წნევაზე. მოვაგვაროთ. მდგომარეობის მიხედვით თუ ვიმსჯელებთ, გაზი საკმაოდ იშვიათია (80% აზოტისაგან შემდგარი ჰაერი და მნიშვნელოვნად მაღალი წნევით შეიძლება ჩაითვალოს იშვიათად, ჩვენ მას თავისუფლად ვსუნთქავთ და ადვილად გავდივართ) და ეს ასე რომ არ იყოს, არ იზრუნეთ სხვა ფორმულებზე არა - ჩვენ ვიყენებთ ამას, საყვარელო. პირობა არ აკონკრეტებს გაზის რომელიმე ნაწილის მოცულობას, ჩვენ თვითონ დავაყენებთ. ავიღოთ 1 კუბური მეტრი აზოტი და ვიპოვოთ აირის რაოდენობა ამ მოცულობაში. ვიცით აზოტის მოლური მასა M = 0,028 კგ/მოლ, ვპოულობთ ამ ნაწილის მასას - და პრობლემა მოგვარებულია. გაზის რაოდენობა ν = P V / R T, მასა m = ν M = M P V / R T, აქედან გამომდინარე, სიმკვრივე ρ = m / V = ​​M P / R T = 0,028 20000 / ( 8,3 300) ≈ 0,2 კგ / მ3. ჩვენ მიერ არჩეული მოცულობა არასოდეს შედიოდა პასუხში, ჩვენ ის ავირჩიეთ კონკრეტულობისთვის - ამ გზით მსჯელობა უფრო ადვილია, რადგან თქვენ არ გჭირდებათ დაუყოვნებლივ გააცნობიეროთ, რომ მოცულობა შეიძლება იყოს ნებისმიერი, მაგრამ სიმკვრივე იგივე იქნება. თუმცა, შეიძლება ასევე გაირკვეს - ”მოცულობის, ვთქვათ, ხუთჯერ მეტის აღებით, ჩვენ ზუსტად ხუთჯერ გავზრდით გაზის რაოდენობას, შესაბამისად, რა მოცულობაც არ უნდა ავიღოთ, სიმკვრივე იგივე იქნება”. თქვენ უბრალოდ შეგიძლიათ გადაწეროთ თქვენი საყვარელი ფორმულა მასში გაზის ოდენობის გამოხატვის ჩანაცვლებით გაზის ნაწილის მასის და მისი მოლური მასის მეშვეობით: ν = m / M, შემდეგ თანაფარდობა m / V = ​​MP / RT. დაუყოვნებლივ გამოხატულია და ეს არის სიმკვრივე ... თქვენ შეგეძლოთ აიღოთ გაზის მოლი და იპოვოთ ის მოცულობა, რომელსაც ის იკავებს, რის შემდეგაც სიმკვრივე დაუყოვნებლივ იპოვება, რადგან მოლის მასა ცნობილია. ზოგადად, რაც უფრო მარტივია ამოცანა, მით უფრო თანაბარი და ლამაზია მისი გადაჭრის გზები...
აქ არის კიდევ ერთი პრობლემა, სადაც კითხვა შეიძლება მოულოდნელად მოგვეჩვენოს: იპოვნეთ ჰაერის წნევის განსხვავება 20 მ სიმაღლეზე და 50 მ სიმაღლეზე მიწის დონიდან. ტემპერატურა 00C, წნევა 1 ატმ. ამოხსნა: თუ ვპოულობთ ჰაერის სიმკვრივეს ρ ამ პირობებში, მაშინ წნევის სხვაობა ∆P = ρ · g · ∆H. სიმკვრივეს ვპოულობთ ისევე, როგორც წინა პრობლემაში, ერთადერთი სირთულე ის არის, რომ ჰაერი აირების ნაზავია. თუ ვივარაუდებთ, რომ იგი შედგება 80% აზოტისა და 20% ჟანგბადისგან, ვპოულობთ ნარევის მოლის მასას: m = 0,8 · 0,028 + 0,2 · 0,032 ≈ 0,029 კგ. ამ მოლის მიერ დაკავებული მოცულობა არის V = R · T / P და სიმკვრივე გვხვდება ამ ორი სიდიდის თანაფარდობით. მაშინ ყველაფერი ნათელია, პასუხი იქნება დაახლოებით 35 Pa.
გაზის სიმკვრივე ასევე უნდა გამოითვალოს, მაგალითად, მოცემული მოცულობის ბუშტის ამწევი ძალის პოვნისას, აკუმულატორის ცილინდრებში ჰაერის რაოდენობის გაანგარიშებისას, რომელიც საჭიროა წყლის ქვეშ სუნთქვისთვის გარკვეული დროის განმავლობაში, გაანგარიშებისას. ვირების რაოდენობა, რომლებიც საჭიროა გარკვეული რაოდენობის ვერცხლისწყლის ორთქლის გადასატანად უდაბნოში და ბევრ სხვა შემთხვევაში.
მაგრამ ამოცანა უფრო რთულია: მაგიდაზე ხმაურიანი დუღილის ელექტრო ქვაბი, ენერგომოხმარება არის 1000 W, ეფექტურობა არის გამათბობელი 75% (დანარჩენი "მიდის" მიმდებარე სივრცეში). ცხვირიდან - "ცხვირის" ფართობია 1 სმ 2 - გამოიყოფა ორთქლის ჭავლი ამ ჭავლში გაზის სიჩქარის შესაფასებლად. აიღეთ ყველა საჭირო მონაცემი ცხრილებიდან.
გამოსავალი. ჩავთვლით, რომ წყლის ზემოთ ქვაბში წარმოიქმნება გაჯერებული ორთქლი, შემდეგ + 1000C ტემპერატურაზე გაჯერებული წყლის ორთქლის ჭავლი ამოფრინდება ამოფრქვევიდან. ასეთი ორთქლის წნევა უდრის 1 ატმ-ს, ადვილია მისი სიმკვრივის პოვნა. თუ ვიცით აორთქლების სიმძლავრე P = 0,75 P0 = 750 W და აორთქლების სპეციფიკური სითბო (აორთქლება) r = 2300 კჯ / კგ, ჩვენ ვიპოვით τ დროის განმავლობაში წარმოქმნილ ორთქლის მასას: m = 0,75P0 τ/რ. ჩვენ ვიცით სიმკვრივე, მაშინ ადვილია ამ რაოდენობის ორთქლის მოცულობის პოვნა. დანარჩენი უკვე გასაგებია - ჩვენ წარმოვადგენთ ამ მოცულობას სვეტის სახით 1 სმ2 განივი ფართობით, ამ სვეტის სიგრძე გაყოფილი τ-ზე მოგვცემს გამგზავრების სიჩქარეს (ასეთი სიგრძე გაფრინდება მეორე). ასე რომ, ჭავლური გაფრენის სიჩქარე ჩაიდანის ღუმელიდან V = m / (ρ S τ) = 0.75P0 τ / (r ρ S τ) = 0.75P0 R T / (r P M S) = 750 8.3 373 / (2.3 106 1). 105 0.018 1 10-4) ≈ 5 მ/წმ.
(გ) ზილბერმანი ა.რ.

მოდით განვიხილოთ, თუ როგორ იცვლება მათ შორის მიღებული ურთიერთქმედების ძალის პროექცია მოლეკულების ცენტრების დამაკავშირებელ სწორ ხაზზე, მოლეკულებს შორის მანძილის მიხედვით. თუ მოლეკულები განლაგებულია დისტანციებზე, რომლებიც აღემატება მათ ზომას რამდენჯერმე, მაშინ მათ შორის ურთიერთქმედების ძალები პრაქტიკულად არ მოქმედებს. მოლეკულებს შორის ურთიერთქმედების ძალები მოკლე დიაპაზონია.

მოლეკულების 2-3 დიამეტრს აღემატება დისტანციებზე, ამაღელვებელი ძალა პრაქტიკულად ნულის ტოლია. შესამჩნევია მხოლოდ მიზიდულობის ძალა. მანძილის კლებასთან ერთად იზრდება მიზიდულობის ძალა და ამავე დროს იწყებს ზემოქმედებას მოგერიების ძალა. ეს ძალა ძალიან სწრაფად იზრდება, როდესაც მოლეკულების ელექტრონული გარსები იწყებენ გადახურვას.

ნახაზი 2.10 გრაფიკულად ასახავს პროექციის დამოკიდებულებას მოლეკულების ურთიერთქმედების ძალები მათ ცენტრებს შორის მანძილიდან. დისტანციაზე 0, დაახლოებით უდრის მოლეკულების რადიუსების ჯამს, = 0 , ვინაიდან მიზიდულობის ძალა სიდიდით უდრის მოგერიების ძალას. ზე > 0 მოლეკულებს შორის არის მიზიდულობის ძალა. მარჯვენა მოლეკულაზე მოქმედი ძალის პროექცია უარყოფითია. ზე < 0 არსებობს დადებითი საპროექციო მნიშვნელობის მქონე ამაღელვებელი ძალა .

ელასტიური ძალების წარმოშობა

მოლეკულების ურთიერთქმედების ძალების დამოკიდებულება მათ შორის მანძილზე ხსნის დრეკადობის ძალის გამოჩენას სხეულების შეკუმშვისა და დაჭიმვის დროს. თუ თქვენ ცდილობთ მოლეკულების მიახლოებას r0-ზე ნაკლებ მანძილზე, მაშინ ძალა იწყებს მოქმედებას, რაც ხელს უშლის მიახლოებას. პირიქით, როდესაც მოლეკულები შორდებიან ერთმანეთს, მოქმედებს მიმზიდველი ძალა, რომელიც გარე გავლენის შეწყვეტის შემდეგ აბრუნებს მოლეკულებს თავდაპირველ პოზიციებზე.

წონასწორული პოზიციებიდან მოლეკულების მცირე გადაადგილებით, მიზიდულობის ან მოგერიების ძალები წრფივად იზრდება გადაადგილების მატებასთან ერთად. მცირე მონაკვეთზე მრუდი შეიძლება ჩაითვალოს სწორი ხაზის სეგმენტად (მრუდის გასქელებული მონაკვეთი ნახ. 2.10). ამიტომაც მცირე დეფორმაციების დროს მართალი აღმოჩნდება ჰუკის კანონი, რომლის მიხედვითაც დრეკადობის ძალა დეფორმაციის პროპორციულია. მოლეკულების დიდი გადაადგილებისას ჰუკის კანონი უკვე უსამართლოა.

ვინაიდან სხეულის დეფორმაცია ცვლის მანძილს ყველა მოლეკულას შორის, მოლეკულების მეზობელი ფენების წილი მთლიანი დეფორმაციის უმნიშვნელო ნაწილს შეადგენს. ამრიგად, ჰუკის კანონი სრულდება დეფორმაციებით, რომლებიც მილიონჯერ აღემატება მოლეკულების ზომას.

ატომური ძალის მიკროსკოპი

ატომური ძალის მიკროსკოპი (AFM) დაფუძნებულია ატომებსა და მოლეკულებს შორის მცირე დისტანციებზე მომგერიებელი ძალების მოქმედებაზე. ეს მიკროსკოპი, გვირაბის მიკროსკოპისგან განსხვავებით, საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ არაგამტარი ზედაპირების გამოსახულება. ვოლფრამის წვერის ნაცვლად, AFM იყენებს ბრილიანტის პატარა ნატეხს, ატომურ განზომილებებს. ეს ნატეხი მიმაგრებულია თხელ ლითონის დამჭერზე. როდესაც წვერი უახლოვდება შესასწავლ ზედაპირს, ალმასის ატომებისა და ზედაპირის ელექტრონული ღრუბლები იწყებენ გადახურვას და ჩნდება საგრებელი ძალები. ეს ძალები ახდენენ ალმასის წვერის წვერს. გადახრა ფიქსირდება დამჭერზე დამაგრებული სარკიდან არეკლილი ლაზერის სხივის გამოყენებით. არეკლილი სხივი მართავს პიეზოელექტრული მანიპულატორი, გვირაბის მიკროსკოპის მანიპულატორის მსგავსი. უკუკავშირის მექანიზმი უზრუნველყოფს, რომ ალმასის ნემსის სიმაღლე ზედაპირზე მაღლა იყოს ისეთი, რომ დამჭერის ფირფიტის მოხრილი დარჩეს უცვლელი.

სურათზე 2.11 შეგიძლიათ იხილოთ AFM გამოსახულება ამინომჟავა ალანინის პოლიმერული ჯაჭვების შესახებ. თითოეული ტუბერკულოზი წარმოადგენს ამინომჟავის ერთ მოლეკულას.

ამჟამად შექმნილია ატომური მიკროსკოპები, რომელთა მოწყობილობა ემყარება მიზიდულობის მოლეკულური ძალების მოქმედებას ატომის ზომებზე რამდენჯერმე დიდ მანძილზე. ეს ძალები დაახლოებით 1000-ჯერ ნაკლებია AFM-ის მომგერიელ ძალებზე. ამიტომ ძალების აღრიცხვისთვის გამოიყენება უფრო რთული მგრძნობიარე სისტემა.

ატომები და მოლეკულები შედგება ელექტრულად დამუხტული ნაწილაკებისგან. მცირე დისტანციებზე ელექტრული ძალების მოქმედების გამო, მოლეკულები იზიდავენ, მაგრამ იწყებენ მოგერიებას, როდესაც ატომების ელექტრონული გარსები ერთმანეთს ემთხვევა.

ფიზიკა. Მოლეკულები. მოლეკულების განლაგება აირისებრ, თხევად და მყარ მანძილზე.



  1. აირისებრი მდგომარეობამოლეკულები ერთმანეთთან არ არის დაკავშირებული, ისინი ერთმანეთისგან დიდ მანძილზე არიან. ბრაუნის მოძრაობა. გაზის შეკუმშვა შესაძლებელია შედარებით მარტივად.
    სითხეში მოლეკულები ერთმანეთთან ახლოსაა, ერთად ვიბრირებენ. შეკუმშვა თითქმის შეუძლებელია.
    მყარში - მოლეკულები განლაგებულია მკაცრი თანმიმდევრობით (კრისტალური გისოსებით), მოლეკულების ნებისმიერი მოძრაობა არ არის. ისინი არ დაემორჩილებიან შეკუმშვას.
  2. მატერიის სტრუქტურა და ქიმიის დასაწყისი:
    http://samlib.ru/a/anemow_e_m/aa0.shtml
    (რეგისტრაციისა და SMS შეტყობინებების გარეშე, მოსახერხებელი ტექსტური ფორმატით: შეგიძლიათ გამოიყენოთ Ctrl + C)
  3. ვერანაირად ვერ დაგეთანხმები, რომ მოლეკულები არ მოძრაობენ მყარ მდგომარეობაში.

    მოლეკულების მოძრაობა გაზებში

    აირებში, მოლეკულებსა და ატომებს შორის მანძილი, როგორც წესი, ბევრად აღემატება მოლეკულების ზომას, ხოლო მიზიდულობის ძალები ძალიან მცირეა. ამიტომ გაზებს არ აქვთ საკუთარი ფორმა და მუდმივი მოცულობა. აირები ადვილად შეკუმშულია, რადგან დიდ დისტანციებზე საგრებელი ძალებიც მცირეა. გაზებს აქვთ განუსაზღვრელი ვადით გაფართოების თვისება, ავსებენ მათთვის მიწოდებულ მთელ მოცულობას. გაზის მოლეკულები მოძრაობენ ძალიან დიდი სიჩქარით, ეჯახებიან ერთმანეთს, ეხებიან ერთმანეთს სხვადასხვა მიმართულებით. ჭურჭლის კედლებზე მოლეკულების მრავალი ზემოქმედება ქმნის გაზის წნევას.

    მოლეკულების მოძრაობა სითხეებში

    სითხეებში მოლეკულები არა მხოლოდ ვიბრირებენ წონასწორობის პოზიციის გარშემო, არამედ ხტებიან ერთი წონასწორული პოზიციიდან მეზობელ პოზიციაზე. ეს ნახტომები პერიოდულად ხდება. ასეთ ნახტომებს შორის დროის შუალედს უწოდებენ საშუალო მჯდომარე ცხოვრებას (ან საშუალო დასვენების დროს) და აღინიშნება ასოთი?. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, დასვენების დრო არის რხევის დრო ერთი განსაზღვრული წონასწორობის პოზიციის გარშემო. ოთახის ტემპერატურაზე ეს დრო საშუალოდ 10-11 წმ-ია. ერთი რხევის დროა 10-1210-13 წმ.

    მჯდომარე ცხოვრება ტემპერატურის მატებასთან ერთად მცირდება. სითხის მოლეკულებს შორის მანძილი მოლეკულების ზომაზე ნაკლებია, ნაწილაკები განლაგებულია ერთმანეთთან ახლოს, ხოლო მოლეკულური მიზიდულობა დიდია. თუმცა, თხევადი მოლეკულების განლაგება არ არის მკაცრად მოწესრიგებული მთელ მოცულობაში.

    სითხეები, ისევე როგორც მყარი, ინარჩუნებენ მოცულობას, მაგრამ არ აქვთ საკუთარი ფორმა. აქედან გამომდინარე, ისინი იღებენ ჭურჭლის ფორმას, რომელშიც ისინი მდებარეობს. სითხეს აქვს ისეთი თვისება, როგორიცაა სითხე. ამ თვისების გამო სითხე არ უძლებს ფორმის შეცვლას, მცირედ იკუმშება და ე ფიზიკური თვისებებიყველა მიმართულებით ერთნაირია სითხის შიგნით (სითხეების იზოტროპია). პირველად სითხეებში მოლეკულური მოძრაობის ხასიათი დაადგინა საბჭოთა ფიზიკოსმა იაკოვ ილიჩ ფრენკელმა (1894 1952).

    მოლეკულების მოძრაობა მყარ სხეულებში

    მყარი ნივთიერების მოლეკულები და ატომები განლაგებულია კონკრეტული თანმიმდევრობით და ქმნიან კრისტალურ გისოსს. ასეთ მყარ ნივთიერებებს კრისტალური ეწოდება. ატომები წონასწორობის პოზიციის ირგვლივ ირხევიან და მათ შორის მიზიდულობა ძალიან დიდია. ამიტომ, ნორმალურ პირობებში, მყარი ნივთიერებები ინარჩუნებენ მოცულობას და აქვთ საკუთარი ფორმები.

  4. აირისებურად გადაადგილება შემთხვევით, დაჭრილი
    სითხეში - მოძრაობენ ერთმანეთის თანმიმდევრობით
    მყარ მდგომარეობაში ისინი არ მოძრაობენ.

1. აირისებრი, თხევადი და მყარი სხეულების აგებულება

მოლეკულური კინეტიკური თეორია საშუალებას გვაძლევს გავიგოთ, თუ რატომ შეიძლება იყოს ნივთიერება აირისებრ, თხევად და მყარ მდგომარეობაში.
გაზები.აირებში მანძილი ატომებსა და მოლეკულებს შორის საშუალოდ ბევრჯერ აღემატება თავად მოლეკულების ზომებს ( სურათი 8.5). მაგალითად, ატმოსფერული წნევის დროს ჭურჭლის მოცულობა ათობით ათასი ჯერ აღემატება მასში მოლეკულების მოცულობას.

აირები ადვილად შეკუმშულია, ხოლო მოლეკულებს შორის საშუალო მანძილი მცირდება, მაგრამ მოლეკულის ფორმა არ იცვლება ( სურათი 8.6).

მოლეკულები სივრცეში მოძრაობენ უზარმაზარი სიჩქარით - ასობით მეტრი წამში. როდესაც ისინი ერთმანეთს ეჯახებიან, ბილიარდის ბურთებივით ეხებიან ერთმანეთს სხვადასხვა მიმართულებით. გაზის მოლეკულების მიზიდულობის სუსტი ძალები ვერ ახერხებენ მათ ერთმანეთთან ახლოს შენარჩუნებას. Ისე გაზებს შეუძლიათ უსასრულოდ გაფართოება. ისინი არ ინარჩუნებენ ფორმას ან მოცულობას.
ჭურჭლის კედლებზე მოლეკულების მრავალი ზემოქმედება ქმნის გაზის წნევას.

სითხეები... თხევადი მოლეკულები განლაგებულია თითქმის ერთმანეთთან ( სურათი 8.7), ასე რომ, თხევადი მოლეკულა განსხვავებულად იქცევა გაზის მოლეკულისგან. სითხეებში არის ეგრეთ წოდებული მოკლე დიაპაზონის რიგი, ანუ მოლეკულების მოწესრიგებული განლაგება შენარჩუნებულია რამდენიმე მოლეკულური დიამეტრის ტოლ მანძილზე. მოლეკულა ვიბრირებს წონასწორობის პოზიციის გარშემო, ეჯახება მეზობელ მოლეკულებს. მხოლოდ დროდადრო აკეთებს მორიგ "ნახტომს", ბალანსის ახალ პოზიციაში მოხვედრას. ამ წონასწორობის მდგომარეობაში, მოგერიების ძალა უდრის მიზიდულ ძალას, ანუ მოლეკულის მთლიანი ურთიერთქმედების ძალა ნულის ტოლია. დრო უსიცოცხლო ცხოვრებაწყლის მოლეკულა, ანუ მისი რხევების დრო ერთი განსაზღვრული წონასწორობის პოზიციის გარშემო ოთახის ტემპერატურაზე, საშუალოდ არის 10 -11 წმ. ერთი რხევის დრო გაცილებით ნაკლებია (10 -12 -10 -13 წმ). ტემპერატურის მატებასთან ერთად, მოლეკულების უმოძრაო სიცოცხლე მცირდება.

სითხეებში მოლეკულური მოძრაობის ბუნება, რომელიც პირველად დაადგინა საბჭოთა ფიზიკოსმა ია.ი. ფრენკელმა, შესაძლებელს ხდის სითხეების ძირითადი თვისებების გაგებას.
თხევადი მოლეკულები განლაგებულია უშუალოდ ერთმანეთის გვერდით. მოცულობის შემცირებით, ამაღელვებელი ძალები ძალიან დიდი ხდება. ეს განმარტავს სითხეების დაბალი შეკუმშვა.
როგორც ცნობილია, სითხეები თხევადია, ანუ არ ინარჩუნებენ ფორმას... ეს შეიძლება აიხსნას შემდეგნაირად. გარე ძალა შესამჩნევად არ ცვლის მოლეკულების ნახტომების რაოდენობას წამში. მაგრამ მოლეკულების ნახტომი ერთი მჯდომარე პოზიციიდან მეორეზე ძირითადად ხდება გარე ძალის მოქმედების მიმართულებით ( სურათი 8.8). ამიტომ სითხე მიედინება და ჭურჭლის ფორმას იღებს.

მყარი სხეულები.მყარი ნივთიერების ატომები ან მოლეკულები, განსხვავებით ატომებისა და სითხეების მოლეკულებისგან, ვიბრირებენ გარკვეული წონასწორობის პოზიციების გარშემო. ამ მიზეზით, მყარი შეინარჩუნეთ არა მხოლოდ მოცულობა, არამედ ფორმა... მყარი მდგომარეობის მოლეკულების ურთიერთქმედების პოტენციური ენერგია მნიშვნელოვნად აღემატება მათ კინეტიკურ ენერგიას.
არსებობს კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი განსხვავება სითხეებსა და მყარებს შორის. სითხე შეიძლება შევადაროთ ხალხის ბრბოს, სადაც ცალკეული ინდივიდები მოუსვენრად ტრიალებენ თავის ადგილზე, ხოლო მყარი სხეული იგივე ინდივიდების სუსტ კოჰორტას ჰგავს, რომლებიც, მიუხედავად იმისა, რომ ყურადღებას არ აქცევენ, საშუალოდ ინარჩუნებენ გარკვეულ დისტანციას. . თუ თქვენ დააკავშირებთ ატომების ან მყარი ნივთიერების იონების წონასწორობის ცენტრებს, მიიღებთ ჩვეულებრივ სივრცულ გისოსს, ე.წ. კრისტალური.
8.9 და 8.10 სურათებზე ნაჩვენებია ნატრიუმის ქლორიდის და ალმასის ბროლის გისოსები. კრისტალების ატომების განლაგების შიდა წესრიგი იწვევს გარეგანი გეომეტრიული ფორმების გასწორებას.

სურათი 8.11 გვიჩვენებს იაკუტის ბრილიანტებს.

გაზში მანძილი l მოლეკულებს შორის გაცილებით დიდია, ვიდრე მოლეკულების ზომა r 0: l >> r 0.
სითხეებისა და მყარი ნივთიერებებისთვის l≈r 0. სითხის მოლეკულები განლაგებულია უწესრიგოდ და დროდადრო ხტება ერთი მჯდომარე პოზიციიდან მეორეზე.
კრისტალურ მყარ სხეულებში მოლეკულები (ან ატომები) განლაგებულია მკაცრად მოწესრიგებული წესით.

2. იდეალური გაზი მოლეკულურ კინეტიკური თეორიაში

ფიზიკის ნებისმიერი დარგის შესწავლა ყოველთვის იწყება გარკვეული მოდელის დანერგვით, რომლის ფარგლებშიც მიმდინარეობს კვლევა მომავალში. მაგალითად, როდესაც ჩვენ ვსწავლობდით კინემატიკას, სხეულის მოდელი იყო მატერიალური წერტილი და ა.შ., როგორც თქვენ წარმოიდგინეთ, მოდელი არასოდეს შეესატყვისება რეალურ პროცესებს, მაგრამ ხშირად ძალიან უახლოვდება ამ შესაბამისობას.

მოლეკულური ფიზიკა და განსაკუთრებით MKT არ არის გამონაკლისი. მოდელის აღწერის პრობლემაზე მეთვრამეტე საუკუნიდან მუშაობდა მრავალი მეცნიერი: მ.ლომონოსოვი, დ.ჯული, რ. კლაუსიუსი (სურ. 1). ამ უკანასკნელმა, ფაქტობრივად, 1857 წელს გააცნო იდეალური გაზის მოდელი. მოლეკულური კინეტიკური თეორიის საფუძველზე ნივთიერების ძირითადი თვისებების თვისებრივი ახსნა არ არის განსაკუთრებით რთული. თუმცა, თეორია, რომელიც ადგენს რაოდენობრივ კავშირებს ექსპერიმენტულად გაზომილ სიდიდეებს (წნევა, ტემპერატურა და ა.შ.) და თავად მოლეკულების თვისებებს, მათ რაოდენობას და მოძრაობის სიჩქარეს შორის, ძალიან რთულია. ჩვეულებრივი წნევის დროს აირში მოლეკულებს შორის მანძილი ბევრჯერ აღემატება მათ ზომას. ამ შემთხვევაში, მოლეკულების ურთიერთქმედების ძალები უმნიშვნელოა და მოლეკულების კინეტიკური ენერგია გაცილებით მეტია, ვიდრე ურთიერთქმედების პოტენციური ენერგია. გაზის მოლეკულები შეიძლება მოვიაზროთ, როგორც მატერიალური წერტილები ან ძალიან პატარა მყარი ბურთები. Მაგივრად ნამდვილი გაზი, მოლეკულებს შორის, რომელთა ურთიერთქმედების რთული ძალები მოქმედებენ, განვიხილავთ მას მოდელი არის იდეალური გაზი.

იდეალური გაზი- გაზის მოდელი, რომლის ფარგლებშიც აირის მოლეკულები და ატომები წარმოდგენილია ძალიან მცირე (გაქრობა ზომის) ელასტიური ბურთულების სახით, რომლებიც არ ურთიერთობენ ერთმანეთთან (პირდაპირი კონტაქტის გარეშე), არამედ მხოლოდ ეჯახებიან (იხ. სურ. 2).

უნდა აღინიშნოს, რომ იშვიათი წყალბადი (ძალიან დაბალი წნევის ქვეშ) თითქმის სრულად აკმაყოფილებს გაზის იდეალურ მოდელს.

ბრინჯი. 2.

იდეალური გაზიარის გაზი, რომლის მოლეკულებს შორის ურთიერთქმედება უმნიშვნელოა. ბუნებრივია, როდესაც იდეალური აირის მოლეკულები ერთმანეთს ეჯახება, მათზე მოქმედებს მომგერიებელი ძალა. ვინაიდან, მოდელის მიხედვით, ჩვენ შეგვიძლია მივიჩნიოთ გაზის მოლეკულები მატერიალურ წერტილებად, ჩვენ უგულებელყოფთ მოლეკულების ზომას, თუ ვივარაუდებთ, რომ მათ მიერ დაკავებული მოცულობა გაცილებით ნაკლებია, ვიდრე ჭურჭლის მოცულობა.
შეგახსენებთ, რომ ფიზიკურ მოდელში მხედველობაში მიიღება რეალური სისტემის მხოლოდ ის თვისებები, რომელთა გათვალისწინებაც აბსოლუტურად აუცილებელია ამ სისტემის ქცევის გამოკვლეული კანონზომიერებების ასახსნელად. არცერთ მოდელს არ შეუძლია სისტემის ყველა თვისების გადმოცემა. ახლა საკმაოდ ვიწრო პრობლემა უნდა გადავწყვიტოთ: მოლეკულურ-კინეტიკური თეორიის გამოყენებით გამოვთვალოთ იდეალური გაზის წნევა გემის კედლებზე. ამ ამოცანისთვის იდეალური გაზის მოდელი საკმაოდ დამაკმაყოფილებელი გამოდის. ეს იწვევს შედეგებს, რომლებიც დადასტურებულია გამოცდილებით.

3. გაზის წნევა მოლეკულურ კინეტიკური თეორიაში გაზი იყოს დახურულ კონტეინერში. წნევის საზომი აჩვენებს გაზის წნევას p 0... როგორ ჩნდება ეს წნევა?
გაზის თითოეული მოლეკულა, რომელიც კედელს ეჯახება, გარკვეული ძალით მოქმედებს მასზე ხანმოკლე პერიოდის განმავლობაში. კედელზე შემთხვევითი ზემოქმედების შედეგად, წნევა დროთა განმავლობაში სწრაფად იცვლება, დაახლოებით, როგორც ნაჩვენებია სურათზე 8.12. თუმცა ცალკეული მოლეკულების ზემოქმედებით გამოწვეული მოქმედებები იმდენად სუსტია, რომ წნევის ლიანდაგი არ აღირიცხება. წნევის ლიანდაგი აღრიცხავს დროის საშუალო ძალას, რომელიც მოქმედებს მისი მგრძნობიარე ელემენტის ზედაპირის ფართობის თითოეულ ერთეულზე - მემბრანაზე. მიუხედავად მცირე წნევის ცვლილებებისა, საშუალო წნევა p 0პრაქტიკაში, ეს საკმაოდ განსაზღვრული მნიშვნელობა გამოდის, რადგან კედელზე უამრავი დარტყმაა, ხოლო მოლეკულების მასები ძალიან მცირეა.

იდეალური გაზი არის რეალური გაზის მოდელი. ამ მოდელის მიხედვით, გაზის მოლეკულები შეიძლება ჩაითვალოს მატერიალურ წერტილებად, რომელთა ურთიერთქმედება ხდება მხოლოდ მათი შეჯახებისას. კედელთან შეჯახებისას გაზის მოლეკულები მასზე ზეწოლას ახდენენ.

4. მიკრო და მაკრო აირის პარამეტრები

ახლა თქვენ შეგიძლიათ დაიწყოთ იდეალური გაზის პარამეტრების აღწერა. ისინი იყოფა ორ ჯგუფად:

იდეალური გაზის პარამეტრები

ანუ, მიკროპარამეტრები აღწერს ერთი ნაწილაკის (მიკრო ობიექტის) მდგომარეობას, ხოლო მაკროპარამეტრები აღწერს გაზის მთელი ნაწილის (მაკროობიექტის) მდგომარეობას. მოდით ახლა ჩამოვწეროთ ზოგიერთი პარამეტრის სხვასთან დამაკავშირებელი მიმართება ან MKT-ის ძირითადი განტოლება:

აქ: - ნაწილაკების საშუალო სიჩქარე;

განმარტება. - კონცენტრაციაგაზის ნაწილაკები - ნაწილაკების რაოდენობა ერთეულ მოცულობაზე; ; ერთეული - .

5. მოლეკულური სიჩქარის კვადრატის საშუალო მნიშვნელობა

საშუალო წნევის გამოსათვლელად, თქვენ უნდა იცოდეთ მოლეკულების საშუალო სიჩქარე (უფრო ზუსტად, სიჩქარის კვადრატის საშუალო მნიშვნელობა). ეს არ არის მარტივი კითხვა. თქვენ შეჩვეული ხართ იმ ფაქტს, რომ ყველა ნაწილაკს აქვს სიჩქარე. მოლეკულების საშუალო სიჩქარე დამოკიდებულია ყველა ნაწილაკების მოძრაობაზე.
საშუალო მნიშვნელობები.თავიდანვე, აუცილებელია უარი თქვან ყველა მოლეკულის მოძრაობის თვალყურის დევნების მცდელობებზე, რომლებიც ქმნიან გაზს. ძალიან ბევრია და ძალიან რთულად მოძრაობენ. ჩვენ არ გვჭირდება ვიცოდეთ, როგორ მოძრაობს თითოეული მოლეკულა. უნდა გავარკვიოთ, რა შედეგამდე მივყავართ ყველა გაზის მოლეკულის მოძრაობას.
გაზის მოლეკულების მთელი ნაკრების მოძრაობის ბუნება გამოცდილებიდან არის ცნობილი. მოლეკულები მონაწილეობენ არარეგულარულ (თერმულ) მოძრაობაში. ეს ნიშნავს, რომ ნებისმიერი მოლეკულის სიჩქარე შეიძლება იყოს ძალიან მაღალი და ძალიან დაბალი. მოლეკულების მოძრაობის მიმართულება მუდმივად იცვლება, როდესაც ისინი ერთმანეთს ეჯახებიან.
თუმცა, ინდივიდუალური მოლეკულების სიჩქარე შეიძლება იყოს ნებისმიერი საშუალოამ სიჩქარის მოდულის მნიშვნელობა საკმაოდ განსაზღვრულია. ანალოგიურად, კლასში მოსწავლეების სიმაღლე არ არის იგივე, მაგრამ მისი საშუალო მნიშვნელობა არის გარკვეული რიცხვი. ამ რიცხვის საპოვნელად, თქვენ უნდა დაამატოთ ცალკეული სტუდენტების სიმაღლე და გაყოთ ეს თანხა სტუდენტების რაოდენობაზე.
სიჩქარის კვადრატის საშუალო მნიშვნელობა.მომავალში ჩვენ გვჭირდება არა თავად სიჩქარის, არამედ სიჩქარის კვადრატის საშუალო მნიშვნელობა. მოლეკულების საშუალო კინეტიკური ენერგია დამოკიდებულია ამ მნიშვნელობაზე. და მოლეკულების საშუალო კინეტიკური ენერგია, როგორც მალე დავინახავთ, აქვს ძალიან დიდი მნიშვნელობამოლეკულური კინეტიკური თეორიის მასშტაბით.
მოდით აღვნიშნოთ გაზის ცალკეული მოლეკულების სიჩქარის მოდულები. სიჩქარის კვადრატის საშუალო მნიშვნელობა განისაზღვრება შემდეგი ფორმულით:

სადაც - აირში მოლეკულების რაოდენობა.
მაგრამ ნებისმიერი ვექტორის მოდულის კვადრატი უდრის მისი პროგნოზების კვადრატების ჯამს კოორდინატთა ღერძზე OH, OY, OZ... Ისე

რაოდენობების საშუალო მნიშვნელობები შეიძლება განისაზღვროს ფორმულის მსგავსი ფორმულების გამოყენებით (8.9). პროგნოზების კვადრატების საშუალოსა და საშუალოს შორის არის იგივე ურთიერთობა, როგორც ურთიერთობა (8.10):

მართლაც, თანასწორობა (8.10) მართალია თითოეული მოლეკულისთვის. ცალკეული მოლეკულებისთვის ასეთი ტოლობების დამატება და მიღებული განტოლების ორივე მხარის გაყოფა მოლეკულების რაოდენობაზე , მივდივართ ფორმულამდე (8.11).
ყურადღება! სამი ღერძის მიმართულებიდან გამომდინარე ოჰ, ოიდა OZშემთხვევითი მოძრაობის გამო, მოლეკულები თანაბარია, სიჩქარის პროგნოზების კვადრატების საშუალო მნიშვნელობები ერთმანეთის ტოლია:

ხედავთ, გარკვეული ნიმუში ჩნდება ქაოსიდან. შეგიძლიათ თავად გაერკვნენ?
მიმართების (8.12) გათვალისწინებით, ფორმულაში (8.11) ვანაცვლებთ და-ს ნაცვლად. შემდეგ სიჩქარის პროექციის საშუალო კვადრატისთვის ვიღებთ:

ანუ სიჩქარის პროექციის საშუალო კვადრატი უდრის თავად სიჩქარის საშუალო კვადრატის 1/3-ს. კოეფიციენტი 1/3 ჩნდება სივრცის სამგანზომილებიანობის და, შესაბამისად, ნებისმიერი ვექტორის სამი პროექციის არსებობის გამო.
მოლეკულური სიჩქარეები იცვლება შემთხვევით, მაგრამ სიჩქარის საშუალო კვადრატი საკმაოდ განსაზღვრული მნიშვნელობაა.

6. მოლეკულური კინეტიკური თეორიის ძირითადი განტოლება
ჩვენ ვაგრძელებთ გაზების მოლეკულური კინეტიკური თეორიის ძირითადი განტოლების წარმოქმნას. ეს განტოლება ადგენს გაზის წნევის დამოკიდებულებას მისი მოლეკულების საშუალო კინეტიკურ ენერგიაზე. ამ განტოლების გამოყვანის შემდეგ XIX ს. და მისი მართებულობის ექსპერიმენტულმა დადასტურებამ დაიწყო რაოდენობრივი თეორიის სწრაფი განვითარება, რომელიც დღემდე გაგრძელდა.
ფიზიკაში თითქმის ნებისმიერი განცხადების დადასტურება, ნებისმიერი განტოლების წარმოშობა შეიძლება განხორციელდეს სხვადასხვა ხარისხით სიმკაცრით და დამაჯერებლობით: ძალიან გამარტივებული, მეტ-ნაკლებად მკაცრი, ან სრული სიმკაცრით ხელმისაწვდომი. თანამედროვე მეცნიერება.
აირების მოლეკულური კინეტიკური თეორიის განტოლების მკაცრი წარმოშობა საკმაოდ რთულია. ამიტომ, ჩვენ შემოვიფარგლებით განტოლების უაღრესად გამარტივებული, სქემატური წარმოშობით. მიუხედავად ყველა გამარტივებისა, შედეგი სწორია.
ძირითადი განტოლების გამოყვანა.მოდით გამოვთვალოთ გაზის წნევა კედელზე CDგემები Ა Ბ Გ Დფართობი კოორდინატთა ღერძზე პერპენდიკულარული ოქსი (სურათი 8.13).

როდესაც მოლეკულა კედელს ეჯახება, მისი იმპულსი იცვლება:. ვინაიდან მოლეკულების სიჩქარის მოდული არ იცვლება ზემოქმედებისას, მაშინ ... ნიუტონის მეორე კანონის მიხედვით, მოლეკულის იმპულსის ცვლილება უდრის მასზე მოქმედი ძალის იმპულსს ჭურჭლის კედლის მხრიდან, ხოლო ნიუტონის მესამე კანონის მიხედვით, იმ ძალის იმპულსი, რომლითაც მოქმედებდა მოლეკულა. კედელზე იგივეა მოდულში. შესაბამისად, მოლეკულის კედელზე ზემოქმედების შედეგად მოქმედებდა ძალა, რომლის იმპულსი ტოლია.

მოგეწონათ სტატია? გაუზიარე მეგობრებს!