aylanishi mumkin, chunki u samoviy jismni hech qanday foydasizligi atrofida
aylanib yuradi. Sun'iy yo'ldosh past bo'lgan taqdirda, u atmosferaga turli
qismlarda kirib borishini yo'qotadi.
Sayyorani hech qanday foydalanmasdan aylanib yuradigan ko'plab
sun'iy
yo'ldoshlar juda yaxshi. Shuning uchun ham ushbu sun'iy yo'ldoshlar
to'plami
kosmik axlat deb ataladi. Orbitaga chiqarilishi mumkin bo'lgan sun'iy
sun'iy yo'ldoshlar jamiyat hayoti uchun juda muhimdir. Bu insonga ijobiy ta'sir
ko'rsatadi. Buning
yordamida
biz
boshqa
sayyoralarni
o'rganishimiz,
meteoritlarni
aniqlashimiz,
Erdagi
hayotni
kuzatishimiz va sayyoramizning ma'lum bir nuqtasining iqlim o'zgaruvchilari
to'g'risida ma'lumot olishimiz mumkin.
Iqtisodiy va aloqa nuqtai nazaridan ular televizor, radio, internet va telefon
signallarini qabul qilish uchun ham foydalaniladi. Bugun biz ularsiz yashay olmadik.
Umid qilamanki, ushbu ma'lumotlar yordamida siz sun'iy yo'ldoshlar
haqida ko'proq bilib olishingiz mumkin.
Termodinamik muvozanatda bo’lmagan tizimlarda ko’chish hodisalari
Bizga ma`lumki, gaz molekulalarining tezligini kinetik nazariyasining asosiy
tenglamasi
m
2
3
kт 2
2
(14.1)
deb hisoblanganda molekulalarning tezliklari uchun juda katta son qiymat kelib
chiqadi. Xona temperaturasida molekulalar tezligi havo molekulalari uchun 500
m/c
va vodorod molekulalari uchun 1800 m/s ga teng bo`lib chiqadi va bu bevosita
tajribada tasdiqlangan. Bu qiymatlar kutilmagan darajada katta bo`lib tuyuladi,
chunki yuzaki qaraganda yaxshi ma`lum bo`lgan dalillarga zid keladi.
Misollar yordamida tushuntiraylik:
a) Muvozanat holatida gazning temperaturasi u egallagan hajmning hamma
yerida birday bo`ladi. Bu degan so`z, gazda zarralarning o`rtacha kinetik energiyasi
hamma joyda bir xildir.
Agar biror tarzda gazning biror qismi isitilsa, shu bilan gazning
muvozanati
buzilgan bo`ladi. Biroq bundan keyin gaz o`z holicha qo`yilsa, birmuncha
vaqt
o`tgandan keyin gazning muvozanati tiklanadi, temperatura gazning hamma
joyida qaytadan
birday bo`lib
qoladi.
Temperaturaning
bunday tenglashishi molekulalarning uzluksiz haraktlari tufayli
bo`lishi ravshan. Faqat gazning energiya ko`p
bo`lgan
joyida
energiya
ko`chishi ro`y beradi. Bu jarayon issiqlik o`tkazuvchanlik deb ataladi. Gaz
molekulalarining harakat tezliklari katta bo`lsada, issiqlik o`tkazuvchanlik
gazlarda juda kichik bo`lishi tajribalarda ko`rilgan.
b) Agar biror hajmni egallagan gazga boshqa gazni qo`shsak va bunda butun
hajmda
bosim va temperatura birday bo`lgan holda aralashmaning konsentrasiyasi
bir qismda qolgan boshqa qismlar dagidek ko`proq bo`lsa, biror vaqt o`tgandan
keyin aralashmaning butun hajm bo`yicha tarqalishini va gazning bir jinsli bo`lib
qolishini tajriba
ko`rsatadi.
Konsentrasiyalarning
bunday
tenglashishi aralashma molekulalarining bu molekulalar kam bo`lgan
yo`nalishda harakati tufayli yuzaga keladi va diffuziya deb ataladi.
Bunday ko`chish ham molekulalarning harakati tufayli ro`y bergani va
bu
harakatlarning tezligi esa katta bo`lgani uchun diffuziya juda tez amalga oshishi
va
demak, konsentrasiya bir ondayoq tenglashishi kerak edi. Biroq tajriba
shuni ko`rsatadiki, atmosfera bosimida diffuziya juda sekin jarayon va
gaz agar butunlayiga harakatlanmasa, uning aralashishi bir necha sutkaga
cho`zilishi
mumkin.
v) Gazning tez harakatlanayotgan qismlaridan sekin harakatlanayotgan
qismlariga qo`shilishi natijasida impuls ko`chishi (harakat miqdorining ko`chishi)
tufayli biror vaqt o`tgandan keyin gazning butunlay oqish tezligi ham uning
hamma qismlarida birday bo`lib qoladi.
Bu hodisa ichki ishqalanish yoki qovushqoqlik deb ataladi. Demak
bu
jarayonlar molekulalarning tez harakatlanishi tufayli ro`y berishiga
qaramay,
ko`chish hodisalari shunday sekin amalga oshadi. Bunday nomuvofiqlikning
sababi
shundaki, muvozanat tiklanadigan bu hodisalarda faqat molekulalarning
harakat tezliklari emas, shu bilan birga ularning o`zaro to`qnashuvlari ham
muhim
rol
o`ynaydi.
Bu
to`qnashuvlar
moolekulalarning
erkin
harakatlanishiga to`sqinlik qilishi ravshan. Molekulalarning o`zaro ta`siri turli
natijalarga olib kelishi mumkin.
Molekulalarning to`qnashuvi natijasida o`z harakat yo`nalishini
o`zgartirish
prosessiga
molekulalarning
sochilishi
deyiladi.
Molekulaning
harakat
yo`nalishi boshqa
molekula
ta`sirida
sezilarli
burchakka
o`zgarishini
molekulalarning to`qnashuvi deyiladi.
2.
Fizikaning
ko`p
sohalarida
zarralarning
bir-biri
bilan
yoki
yorug`lik kvantlarining modda zarralari, shuningdek atom yadrolari bilan
o`zaro ta`sirini ko`rishga to`g`ri keladi. Bunday o`zaro ta`sir masalan: zarra (yoki
yorug`lik kvant ( foton) elastik yoki noelastik sochilishi, yutilishi atomni ionlashi
va hokozo keltirib chiqaradi.
Bu holllarning barchasida prosessni miqdoriy xarakterlash uchun
bu prosessning
effektiv kesim yuzi
tushunchasi
kiritiladi. To`g`ri chiziqli
harakatlanayotgan
V
zarrani ko`z
oldimizga keltiraylik.
14.1-rasm
Bu V zarra ro`parada turgan A zara bilan o`zaro ta`sirlashsin deylik. Ammo
V zarra A zarraga yetarlicha yaqinlashib masalan, r masofadan katta bo`lmagan
uchib o`tishi kerak deb faraz qilaylik. Agar zarra harakatlanib, r radiusli orbitaga
yaqinlashib to`g`ri o`tishi bizga qiziqarli. Agar A zarra harakatlanadigan doira
yuzasini
r
2
desak ayni shu prosessni kesimi deyiladi. 1-rasmda to`qnashish
natijasida V-zarrani o`zining dastlabki harakat yo`nalishidan og`ish (sochilishi) holi
ko`rsatilgan.
Molekulalarni
sharlar
deb
to`qnashishini
tasavvur
qilsak,
bu
molekulalarning radiusi r/2 ga teng bo`ladi. Bunday sharlar ko`ndalang kesim yuzi,
ya`ni uning katta doirasining yuzi 2r
2
ga teng. Bu degan so`z, molekulalarning
effektiv ko`ndalang kesimi
molekulaning ko`ndalang kesimi yuzidan 4 marta
kattadir.
3. Bizga ma`lumki molekulalar doimo uzluksiz va tartibsiz (Braun)
harakatda bo`ladi to`qnashishgacha molekula to`g`ri chiziqli harakatlanib,
to`qnashish natijasida molekula tezligini yo`nalishi o`zgaradi, shundan so`ng u
yana to`g`ri chiziq bo`ylab harakatlanadi.
14.2-rasm
Molekulaning gazdagi yo`li, shunday qilib 2-rasmda tasvirlangandagiga o`xshab
siniq chiziqdan iborat bo`ladi.
Trayektoriyadagi har bir sinish to`qnashish joyini bildiradi. Molekulaning
ikki ketma-ket to`qnashishlar orasida o`tgan masofa molekulaning erkin yugarish
yo`li deb ataladi. Ammo molekulalar ko`p sonli bo`lgani uchun biz o`rtacha
erkin yugurish yo`lini aniqlashga harakat qilamiz.
S`huningdek
gaz
molekulalarining
vaqt
birligi
ichidagi
to`qnashishlar orasidagi ular biror
yo`lni erkin bosib o`tadi. Ammo ikki
to`qnashish orasidagi bu yo`lning uzunligi turlichadir. Molekulalar soni nihoyat
darajada
ko`p
va
ularning
2
harakati tartibsiz bo`lgani tufayli molekulalarning erkin yo`lining o`rtacha uzunligi
haqida fikr yuritish mumkin. Molekulalar erkin yo`lining mana shu o`rtacha uzunligi
ni hisoblaymiz.
tezlik bilan harakatlanayotgan aniq bir molekulani olib
qaraymiz; molekulani r radiusli sharga deb tasavvur qilamiz.
Molekula har bir to`qnashishdan so`ng
tezligining yo`nalishini o`zgartiradi,
biroq soddalik uchun, molekula to`qnashishigacha qanday yo`nalishda
harakatlangan bo`lsa, to`qnashgandan so`ng ham o`sha yo`nalishda harakatlanadi
deb faraz qilamiz. Bunday tashqari, soddalik uchun, biz tekshirilayotgan
molekuladan boshqa barcha molekulalar harakasiz turibdi, deb faraz qilamiz. U
holda molekula o`z yo`lida markazlari harakat to`g`ri chizig`idan 2r dan katta
bo`lmagan masofaga yotuvchi molekulalarga tegib o`tadi. Demak, molekula vaqt
birligida, radiusi R=2r va
uzunligi son jihatdan molekulaning ( tezligiga teng
bo`lgan silindr ichida markazlari joylashgan Z dona molekulaning barchasiga tegib
o`tadi. Bundan silindrning ichida bo`ladigan molekulalarning soni Z quyidagiga
teng:
| 