O’ZBEKISTON RESPUBLIKASI RAQAMLI TEXNOLOGIYALARI VAZIRLIGI MUHAMMAD AL-XORAZMIY NOMIDAGI
TOSHKENT AXBOROT TEXNOLOGIYALARI UNIVERSITETI QARSHI FILIALI
1-BOSQICH KI 11-23 (S) GURUH TALABASINING
“ FIZIKA” fanidan
MUSTAQIL ISHI 2
Bajardi: NASHPANDOV AZIZBEK
QARSHI – 2023
2-Mustaqil ish Reja
Gaz molekulalarining o‘rtacha to‘qnashish soni va o‘rtacha erkin yugurish yo’li.
Barometrik formula
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 2n0 (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
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 dkv 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 2n0 (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:
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:
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.
Bosim Yerga yaqin joylarda xam katta emas, shuning uchun xavoni ideal gaz deb qarasak xam bo‘ladi.
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.
Xulosa
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.
|
