|
Molekulalararo o`zaro ta`sir kuchlari. Eksperimental izotermalar
|
| bet | 1/4 | | Sana | 18.05.2023 | | Hajmi | 0.56 Mb. | | #61248 |
Bog'liq anvar kurs ishi 61, 55, Maxsulotlarni serifikatlash, 11.05, amaliy mashg\'ulot 1, Abduvaxobov Toxirjon, Husanboy BMI , Samatov B. O.P, MY k kr, b2.1 Lernworschatz
Mundarija
KIRISH
Asosiy qism
Molekulalararo o`zaro ta`sir kuchlari. Eksperimental izotermalar.
Real gazning holat tenglamasi. Van-Der-Vaals tenglamasi.
Van-Der-Vaals izotermalari. Kritik holat.
Xulosa
Foydalanilgan adabiyotlar
Internet ma’lumotlari
KIRISH
Biz molekulyar fizika bo`limida ideal gaz modelidan keng foydalandik.Chunki past bosim ostida qizdirilgan va siyraklashtirilgan real gazlarning xossalari ideal gaznikiga juda yaqin bo`ladi. Bosim ortishi bilan molekulalar orasidagi o`rtacha masofa kamayib boradi va natijada molekulalarning xususiy hajmlari va ular orasidagi o`zaro ta’sirni hisobga olish zarurati tug`iladi. Molekulalarningxususiy hajmlari. Normal sharoitda 1m3 gazda 2,68 1025 ta molekula mavjud bo`lib taxminan 10-4m3 hajmni egallaydi.
Albatta 1m3 hajmning o’n mingdan bir qismini hisobga olmaslik mumkin. Lekin 500 MPa bosim ostida molekulalarning xususiy hajmi gaz egallagan hajmning yarmini tashkil etadi. Bunday holda gaz molekulalarining xususiy hajmlarini hisobga olmaslik mutlaqo mumkin emas. Ideal gaz uchun yozilgan KlapeyronMendeleev tenglamasi PVm=RT ga molekulalarning xususiy hajmlarini hisobga oluvchi tuzatish kiritildi.
Mavzuning dolzarbligi: Real gaz uchun keltirilgan Van Der Vaals tenglamasi tadqiq qilish , ishlash prinsipini ва uning fan taraqqiyotida tutgan o’rnini o’rganish. Davriy jurnallar va internet saytlaridan olingan ma’lumotlarni tahlil qilish.
Ilmiy izlanishning maqsad va vazifalari: Real gaz uchun keltirilgan Van Der Vaals tenglamasi haqidagi ma’lumotlarga ega bo’lish.
mavzusining ilmiy yangiligi: Real gaz uchun keltirilgan Van Der Vaals tenglamasi o’rganish va qo’lanilish darajasini о‘rganish.
1. Molekulalararo o`zaro ta`sir kuchlari. Eksperimental izotermalar.
Moddaning holati suyuq, qattiq va gazdir, ularni asosiy xususiyatlari orqali tanib olish mumkin. Qattiq jismlar molekulyar tortishishning kuchli tarkibiga ega va ularga aniq shakl va massa beradi, suyuqliklar konteyner shaklida bo'ladi, chunki molekulalar bir-biriga mos keladigan harakatlanmoqda va molekulalar erkin harakatlanayotgani sababli gazlar havoda tarqaladi. Gazlarning xususiyatlari juda farq qiladi. Boshqa moddalar bilan reaksiyaga kirishadigan kuchli gazlar mavjud, juda kuchli hid bilan ham bor, ba'zilari esa suvda erishi mumkin. Bu erda biz ideal gaz va haqiqiy gaz o'rtasidagi ba'zi farqlarni ta'kidlashimiz mumkin. Haqiqiy gazlarning xatti-harakati juda murakkab, ideal gazlarning harakati esa ancha sodda. Haqiqiy gazning xatti-harakatini ideal gazning xatti-harakatlarini to'liq tushunish orqali aniqroq qilish mumkin.
Ushbu ideal gazni "nuqta massasi" deb hisoblash mumkin. Bu shunchaki zarraning massasi deyarli nolga teng bo'lgan joyda juda kichik ekanligini anglatadi. Shunday qilib, ideal gaz zarrasi, haqiqiy gaz zarrasi haqiqiy hajmga ega bo'lganda, u hajmga ega emas, chunki haqiqiy gazlar molekulalar yoki atomlardan iborat bo'lib, ular odatda juda oz bo'lsa ham bo'sh joy egallaydi. Ideal gazda zarralar orasidagi to'qnashuv yoki zarba elastik deb aytiladi. Boshqacha qilib aytganda, zarralarning to'qnashuvi davomida jozibali ham, dag'al energiya ham mavjud emas. Zarralararo energiya etishmasligi sababli kinetik kuchlar gaz molekulalarida o'zgarishsiz qoladi. Bundan farqli o'laroq, haqiqiy gazlarda zarralarning to'qnashuvi elastik emas deb aytiladi. Haqiqiy gazlar suv bug'i, ammiak, oltingugurt dioksidi va boshqalar singari zararli energiya yoki jozibador kuch sarflash bilan bir-birlarini juda kuchli jalb qiladigan zarrachalar yoki molekulalardan iborat.
Haqiqiy gaz bosimiga qaraganda ideal gazdagi bosim ancha katta, chunki zarralar zarba berganda to'qnashganda molekulalarni ushlab turishga imkon beradigan jozibador kuchlarga ega emaslar. Demak, zarrachalar kamroq energiya bilan to'qnashadi. Ideal gazlar va haqiqiy gazlar o'rtasidagi farqlar, bosim yuqori bo'lganda, bu gaz molekulalari katta bo'lganda, harorat past bo'lganda va gaz molekulalari kuchli jozibador kuchlarni ajratganda aniqroq qabul qilinishi mumkin.
PV = nRT - bu ideal gazning tenglamasi. Ushbu tenglama gazlarning barcha asosiy xususiyatlarini bir-biriga ulash qobiliyatida muhimdir. T haroratni anglatadi va har doim Kelvinda o'lchanishi kerak. "N" mollarning sonini anglatadi. V - bu odatda litrda o'lchanadigan hajm. P bosimni anglatadi, unda odatda atmosferada (atm) o'lchanadi, ammo paskallarda ham o'lchanishi mumkin. R ideal gaz doimiysi hisoblanadi, u hech qachon o'zgarmaydi. Boshqa tomondan, barcha haqiqiy gazlarni suyuqlikka aylantirish mumkin bo'lganligi sababli, golland fizigi Yoxannes van der Waals ideal gaz tenglamasining (PV = nRT) o'zgartirilgan versiyasini taklif qildi:
(P + a / V2) (V - b) = nRT. "A" ning qiymati "b" kabi doimiydir va shuning uchun har bir gaz uchun eksperimental ravishda aniqlanishi kerak.
Biz ideal gaz molekulyar-kinetik nazariyasini o`rganganimizda gaz zarralarini (molekulalarini) elastik sharlarga o`xshagan va tartibsiz harakatlanuvchi molekulalardan iborat deb hisoblagan edik. Molekulalar orasidagi kuchlar faqat ular bir-biriga urilgandagina ta`sir qiladi va bu kuchlar itarishish elastik kuchlardir. Molekulalarning o`lchamlari molekulalar orasidagi o`rtacha masofaga nisbatan nazarga olmasa bo`ladigan darajada kichik deb hisoblanadi. Bu model ideal gaz Boyl Mariott, Gey-Lyussak qonunlariga aniq bo`yso`nadigan gazga mos keladi. ammo, biz aytib o`tganimizdek real gazlar bu qonunlarga faqat taqriban bo`yso`nadi. Yuqori bosimlarda hamma gazlar ham Boyl-Mariott qonuniga bo`yso`nmay qo`yadi. Molekulalarni sharlar deb hisoblar ekanmiz, ularning radiuslari 10-8 sm chamasidagi kattaliklar deb
olishimiz kerak. Bunda bir dona molekulaning hajmi: V 4r3 41024sm3 3
Normal sharoitdagi 1 cm3 gazda n0=31019 dona molekula bor. Demak 1 sm3 hajmda bo`lgan barcha molekulalarning jami hajmi V1 n0V 104sm3 ga teng. Ya`ni 1аtm 105N /m2 1pа bosim va 0оС temperaturadasi gaz molekulalarining hajmi gaz hajmining taxminan o`n mingdan bir qisminigina egallar ekan. Agar bosim oshib borsa gaz Boyl-Mariott qonuniga bo`yso`nmaydi ya`ni gazlarni xossalari ideal gaz xossalaridan chetlashishiga olib keladi. Chunki, birinchidan gaz molekulalari o`zining ma`lum o`lmachlariga ega bo`lishi. Ikkinchidan ( molekulalar orasidagi o`zaro ta`sir kuchlarining elastik sharlardagi o`zaro ta`sir kuchlariga qaraganda ancha murakkab bo`lishidir. Bu ikki sababni 1873- yilda Gollandiyalik fizik Van-Der-Vaals nazarga tutdi. Birinchi sabab molekulalarning o`lchami birligidir. Molekulalarning erkin harakatlanishi uchun hajmi V dan biror В kattalikga qadar kichikdir, ya`ni V0 V в . Ideal gazning 1 moli uchun teng edi.
РV0 RT
Agar molekulalarni o`lchamlarini hisobga olsak
PV0 в RT
tenglik o`rinli bo`ladi. tenglamadan, Р bo`lganda gazning hajmi V0 intiladi. Ammo bunday bo`lishi mumkin emas. Gaz molekulalar orasidagi bo`sh fazoning kamayishi hisobiga siqiladi. formulaga ko`ra Р bo`lganda, gazning hajmi V0-в ga teng bo`lishiga intiladi.
Ikkinchi sababli ( molekulalar orasida o`zaro ta`sir kuchlarining mavjudligi, bir(biridan ma`lum uzooqlikda turgan molekulalarning o`zaro tortilishlariga olib keladi. Bu tortilish kuchlari molekulalar orasidagi masofa juda kichik bo`lgandagina yanada kuchliroq bo`lgan itarishish kuchlari bilan atashadi. Molekulalar orasidagi tortirishi kuchlari ta`sirida gaz guyo uncha idish devorlari ko`rsatayotgan tashqi R bosimdan ko`ra kattaroq Р1 bosim ta`sir etayotgandek, Boyl Mariott qonunidan kelib chiqadigan hajmga qaraganda kichikroq bo`lgan V hajmni egallaydi. Shunday qilib tenglikda tashqi Р bosimni Р1=Р+Рi kattalik bilan almashtirish kerak, buning natijasida
Р Рi V0 в RT
tenglik hosil bo`ladi. Pi bosim gazning ichki bosim deyiladi. Gaz joylashgan A idishda molekulalarning o`zaro ta`sirini quyidagicha ko`rsatish mumkin.
Devor yaqinidagi molekulalar r masofada turgan molekulalar a va b qatlamdagi molekulalarga ta`sir qiladi desak va bu qatlamning hajmi birligidagi molekulalar soni n0 ga proporsional bo`ladi. Nitajada, devor yaqinidagi molekulalarga ta`sir qilayotgan va gazning ichiga qarab yo`nalgan kuchlar n02 ga proporsionaldir. Mana shu kuchning devor izi birligiga to`g`ri keladigan miqdori ichki bosim Ri ni bildiradi. Ichki bosim Рi ning qiymati o`zaro ta`sir qilayotgan molekulalarning tabiatiga ham bog`liqdir. Bundan:
Pi a1n02
Bu yerda а1 - molekulalarning xiliga bog`liq bo`lgan o`zgarmas kattalik.
|
| |
