MOLEKULYAR-KINETIK NAZARIYANING ASOSLARI

1. MOLEKULYAR-KINETIK NAZARIYANING ASOSLARI Reja: 1. Molekulyar-kinetikvatermodinamikusul. 2. Sistemaparametirlari. 3. Muvozanatlijarayonlarvaularnitermodinamikdiagrammadatasvirlash. 4. Molekulyar-kinetiknazariyaningasosiytenglamasi. 5. Molekulalarningo`rtachakinetikenergiyasi. 6. Energiyanierkinlikdarajasibo`yichatekistaqsimlanishi.

2. Molekulyarfizikavatermodinamikajismlardagimikroskopikjarayonlarniya’nijismlartarkibidagiko`pmiqdordagiatomlarvamolekulalarbilanbog`liqbo`lganhodisalarnio`rganadi. Bu jarayonlarnio`rganishdaturlisifatli, lekinbir-birinio`zaroto`ldiradiganikkiusulqo`llaniladi. 1. Statistik(molekulyar-kinetik) usul. 2. Тermodinamikusul. Moddatuzilishinivaunixossalarinimolekulyar-kinetiktasavvurlarasosida, ya’nimolekulalarhammavaqtbetartibharakatholatidabo`lishlarivamolekulalarorasidao`zarota’sirkuchlarimavjudligiasosidatushuntiruvchifizikaningbo`limigamolekulyarfizikadeyiladi.

3. Тizimnitashkiletuvchijudako`psonlizarralarningularningdinamiknuqtainazardanxarakterlovchifizikkattaliklaryordamidatizimhususiyatlarinio`rganishusulistatistikyokimolekulyarkinetikusuldir. Тizimningfizikhususiyatlarinitermodinamikusulbilano`rganadiganfizikaningbo`limitermodinamikadebataladi. Energiyanibir- turdanboshaturgao`tishivaenergiyahisobigaishbajarishbilanbog`liqbo`lgantexnikmuammolarningjudakattaqismitermodinamiknuqtainazardantekshiribhalqilinishimumkin. Muvozanatlijarayonlarvaularnitermodinamikdiagrammadatasvirlash.Harqandaybirjinslijismningholatinixarakterlovchiparametrlarma’lumqonuniyatbo`yichao`zarobog`langanbo`ladi. Ulardanbiriningo`zgarishiboshqaparametirlarnio`zgarishgaolibkeladi. Masalananiqmassagaegabo`lgangazningmuvozanatliholati P bosim, V xajm, T haroratdaniboratparametrlarorqalito`laravishdaifodalanadi. Yuqoridaqaydqilinganparametrlardanbittasio`zgarmasbo`lgandaqolganikkitasiorasidagibog`lanishniifodalaydiganjarayonlarizojarayonlar (izo-teng, birhil) deyiladi.

4. Bularquyidagiqonunlardao`zaksinitopgan. 1. Boyl- Mariottqonuni. Harorato`zgarmagandaberilgangazmassasiuchungazningbosimiuningxajmigateskariproporsionalravishdao`zgaradi, ya’ni Т=const, m= const bo`lsa PV= const (1) Bu izotermikjarayonbo`lib, unidiagrammada (1-rasm) egrichiziq (giperbola) bilantasvirlashmumkin. Bu egrichiziqizotermadebataladi. P Izoterma 0 V 1-rasm

5. 2. Gey-Lyussakqonuni. 1). Bosimo`zgarmasbo`lgandaberilgangazmassasiningxajmiharoratigaqarabchiziqliravishdao`zgaradi, ya’ni, m= const, P= const bo`lsaV= V0(l+ t) (2) Bundayuzberadiganjarayonizobarikjarayondebataladivadiagrammadato`g`richiziqbilantasvirlanadi (2-rasm). Bu to`g`richiziqizobaradebataladi. V Izobara 0 t0c 2-rasm

6. 3). Хajmo`zgarmasbo`lgandaberilgangazmassasiningbosimiharoratgaqarabchiziqliravishdao`zgaradi, ya’ni m= const, V = const bo`lsa P= P0(l+ t) (3) Bundayholdayuzberadiganjarayonizoxorikjarayondebataladivadiagrammadato`g`richiziqbilantasvirlanadi (3-rasm). Bu to`g`richiziqizoxoradebataladi. P izoxora 0 t0c 3-rasm

7. AbsolyutharoratbilanSelsiyshkalasibo`yichahisoblanganharorato`rtasidaquyidagimunosabato`rinli.AbsolyutharoratbilanSelsiyshkalasibo`yichahisoblanganharorato`rtasidaquyidagimunosabato`rinli. T=t0+l/= t0+273,15 bundat0=T- l/(4) (2) va (3) tenglamalardaselsiyharoratidaabsolyutharoratgao`tamiz V=V0(l+t0)=V0 l+(T- l/)=V0T (5) va P=P0(l+t0)=P0(l+(T- l/))=P0T (6) Bu tenglamalardanquyidagilarkelibchiqadi. V1/V2=T1/T2 (P=const) (7) P1/P2=T1/T2 (V=const) (8) (1), (7), (8) tenglamalargaaniqbo`ysunadigangaz ideal gazdebtaladi. Gaznitashkiletuvchimolekulalarninghususiyxajmlarinie’tiborgaolmaslikvamolekulalarorasidagimasofadanqat’iynazarmolekulalaro`zaromutloqta’sirlashmaydidebhisoblanadigan ideal gazdebataladi. Boyl-MoriatvaGey-Lyussaktenglamalarinibirlashtirib ideal gazholatinitenglamasinitopishmumkin. PV= m RT/M (9) bundaM-gazningmolyarmassasi. (9) ifoda m massali ideal gazningholattenglamasibo`libunioddatda Mendeleev-Klapeyrontenglamasideb ham ataladi.

8. Ideal gazquyidagishartlargabo`ysunadi: • Gazelastikshartlargao`xshaganvatartibsizharakatlanuvchimolekulalardaniborat. • Molekulalarorasidagikuchlarfaqatularbir-birigaurilgandaginata’sirqiladi. • Molekulalarningo`lchamlarimolekulalarorasidagio`rtachamasofaganisbatannazargaolmasabo`ladigandarajadakichik.

9. 4-rasm

10. Тartibsizharakatlanayotgangazmolekulalariidishdevorigama’lumkuchbilanuriladi. Birlikyuzagakeliburilganmolekulalarningta’sirkuchlariyig`indisibosimnihosilqiladi. Bu bosimniifodalovchitenglamagagazlarkinetiknazariyasiningasosiytenglamasideyiladi. Bu tenglamanikeltiribchiqarishuchunqirralaribo`lgankubshaklidagiidishiolamiz. Uningichidabirhil m massali n tamolekulajoylashganbo`lsin. Molekulalarfaqato`zaroperpendikulyar 3 tayo`nalishdaharakatlanadidebfarazqilamiz. Idishningyuzalarivabosimhammayerdabirhilbo`lganiuchunyuzalargatomonyo`nalganmolekulalarningsonibirhilbo`lib n/gateng . Harqaysiqarama- qarshidevorlargatomonyo`nalganmolekulalarsoni n1=1/3 n. Molekulatezlikbilandevorgatikyo`nalganbo`lsa, devorgaurilgandanso`nguningimpulsinio`zgarishi m-(- m)=2 m (10) Ma’lumkiimpulsnio`zgarishikuchimpulsigateng. f t=2 m (11) bunda f- molekulanidevorgata’sirkuchi. Hisoblashlargazbosimiuchunquyidagiifodao`rinliekanliginiko`rsatadi. (12) bundaxajmbirligidagimolekulalarsoni - molekulalarningo`rtachakinetikenergiyasi (12) gazlarkinetiknazariyasiningasosiytenglamasidir. Demaktartibsizharakatdagigazmolekulalarningbosimixajmbirligidagimolekulaningsonigavauningo`rtachakinetikenergiyasigabog`liqekan.

11. Molekulyar-kinetiknazariyaningasosiytenglamasiniikkitomonigabir mol gazxajmi V0gako`paytiramiz u holda ikkinchitomonidan, PV0=RTva n0V0=NA, bunda NA- avagadrosonibo`lib 1 mol gazdagimolekulalarsoninibildiradi NA=6,02 1023mol, u holda bundanmolekulalarningo`rtachakinetikenergiyasi. bunda, Bolsmandoimiysibo`libk=1, 38 10-23J/K u holda Bu gazmolekulasiilgarilanmaharakatiningo`rtachakinetikenergiyasibo`lib u gazningabsolyutharoratigaginabog`liqekan. (11) gaasosan (10) niquyidagichayozamiz. ya’nip=n0kT

12. Ma’lumkigazmolekulasiilgarilanmaharakatiningo`rtachakinetikenergiyasiMa’lumkigazmolekulasiilgarilanmaharakatiningo`rtachakinetikenergiyasi vaformulalarorqaliifodalanadi. Bulardan U holda Bundangazmolekulalariningo`rtachakvadratiktezligi

13. Ma’lumkigazmolekulalariningilgarilanmaharakatiningo`rtachakinetikenergiyasi Wk=3 kТ(13), k-Bolsmandoimiysi. Molekulalarningkinetikenergiyasi, umuman, ularningilgarilanmaharakatkinetikenergiyasi, molekulalarningaylanishvatebranishkinetikenergiyalarningyitsindisidaniborat. Molekulalarningbarchaturharakatlarigato`g`rikeladiganenergiyanihisoblashuchunerkinlikdarajasidegantushinchakiritiladi. Jismningfazodagivaziyatinianiqlashuchunzarurbo`lganerklikoordinatalarningsonigajismningerkinlikdarajasideyiladi. Moddiynuqtaningfazodagivaziyati, uchtakoordinatabilan (x,y,z,) aniqlanadi. Demakmoddiynuqtaningerkinlikdarajasiuchgateng. (13) ifodagaasosanmolekulalarninguchtaerkinlikdarajasigaegabo`lganilgarilanmaharakatigato`g`rikeladiganenergiya

14. Demakhisoblashlarshuniko`rsatadikibiratomlimolekulaningerkinlikdarajasi 3 gateng (x,y,z,), ikkiatomlimolekulaerkinlikdarajasi 5 ga (x, y, z,,) yoki 6 gateng (x, y, z,,, ,). N atomdantashkiltopganmolekulaningerkinlikdarajasi 6 dan 3 N gachaqiymatlargaegabo`lishimumkinabsolyutqattiqjismningerkinlikdarajasi 6 gateng (x, y, z,,,,). Molekulaningerkinlikdarajasiiniilgarilanma, aylanmavatebranmaxarakatlarerkinlikdarajalariningyig`indisidaniboratdebqarashmumkin. Ilgarilanmaharakatdaerkinlikdarajasi 3 gatengekanliginie’tiborgaolib, ilgarilanmaharakatningharbirerkinlikdarajasiga kТ energiya to`g`rikeladideganxulosagakelamiz. Statistikfizikaningmuhimqonunlaridanbiri-energiyaningerkinligidarajasibo`yichabirxildataqsimlanishqonuniilgarilanma, aylanmavatebranmaharakatningharbirerkinlikdarajasigao`rtacha kТ kinetikenergiya to`g`rikelishiniko`rsatadi.

15. U holdaerkinlikdarajasiibo`lganmolekulaningto`liqenergiyasiUi= ikT/2= i (R/NA) T/2 1 mol gazningichkienergiyasi U0= Ixtiyoriy m massaligazichkienergiyasi Demak, ideal gazningichkienergiyasishugaznitashkiletuvchimolekulalarningerkinlikdarajasigavagazningharoratigabog`liqekan.

16. E’tiboringizuchunraxmat