Mavzy: Qattiq jismlarning tuzilishi. Amorf va
kristall jismlar. Qattiq jismlarning mexanik
xossalari.
R e j a .
1. Kristall jismlar .
2. Amorf jismlar.
3. Fazoviy panjaralar.
4. Qattiq jismlarning deformasiyasi.
5. Elastiklik va plastiklik .
6. Deformasiya turlari .
O`tgan mavzuni so`rash.
1.Bug`lanish deb nimaga aytiladi?
2.Suyuqlikning buglanish tezligi nimalarga bogliq?
3.Kondensatsiyalanish jarayoni bug`lanish jarayoninga
nisbatan ustunlik qilsa suyuqlik soviydimi yoki isiydi
4. Dinamik muvozanat deb nimaga aytiladi?
5. Qanday bug`ga to`yingan bug` deyiladi?
6. Qaynash deb qanday jarayonga aytiladi?
7. Suyqlikning qaynash temperaturasini oshirish mum-
kinmi?
8. Kritik harorat deb nimaga aytiladi?
9. Havoning namligi nima?
10.Havoning namligi qanday asboblar bilan o`lchanadi?
Kirish.
Uzoq vaqtlargacha fizikada eng qiziqarli narsa – bu mikrodunyo va makrokosmosni tadqiq qilishdan iborat deb hisoblanardi. Aynan shu sohalarda bizni qurshagan dunyoning tuzilishini izohlashga oid eng muhim savollarga javob topishga harakat qilinardi.
Lekin mikrodunyo va makrokosmosni tadqiq qilish uchun ishlatiladigan qurilmalar qattiq jismlardan iborat
Shuning uchun qattiq jismlarni o`rganishga kirishildi.
Qattiq jismlarni o`rganishning muhimligi nimada?
Qattiq jismlar – bular metallar va dielektriklar bo`lib , ularsiz elektrotexnikani tasavvur qilib bo`lmaydi.Bular hozirgi zamon elektronikasi asosidagi yarim o`tkazgichlar, magnitlar, o`ta o`tkazgichlar va kundalik hayotimizda ishlatadigan materiallardir. Xullas ilmiy texnika taraqqiyoti ko`p jihatdan qattiq jismlardan foydalanishga asoslangan.
Qattiq jismni o`zaro ta`sirlashuvchi behisob zarralar tashkil qiladi. Bu hol sistemada muayan tartibning vujudga kelishiga olib keladi hamda mikrozarralar kollektivining alohida xossalarini belgilaydi.Masalan, elektronlarning xossalari qattiq jismlarning elektr o`tkazuvchanligini belgilaydi,jismlarning issiqlik yutish qobiliyatlari-issiqlik sig`imi issiqlik harakatda atomlarning tebranishlari xarakteriga bog`liqdir.
Qattiq jismlarning strukturasi xilma xildir.Shunga qaramay, ularni ikkita sinfga—kristallar va amorf jismlarga ajratish mumkin.
1.Kristall va amorf jismlar .
Qattiq jismlar ikki xil bo`ladi: kristall va amorf jismlar. Jismlarning shu ikki xili fizik xossalari jihatdan bir biridan farq qiladi.
Bir jinsli kristall jismning asosiy alomati uning fizik xossalarining: issiqlikdan kengayishi, issiqlik va elektr o`tkazuvchanligi, mexanik mustahkamligi turli xil yo`nalishlarda har xil bo`lishidir. Kristallarning bu xossasi anizotropiya deyiladi.
Gips va shisha plastinka olib ikkalasini ham paraffin bilan qoplaymiz va ularga qizdirilgan ninani uchini tekkizamiz . Nina plastinkaga tekkan nuqta atrofida paraffin eriydi. Bunda gipsda erigan parafin ellips , shisha plastinkada esa doira shaklida bo`ladi.
Bu tajriba isitganda gips kristalida energiya shishadagidek hamma yo`nalishda bir xil tarqalmasdan , har xil yo`nalishda har xil tarqalishini ko`rsatadi.
Kristalning muhim tashqi alomati uning muntazam shaklga ega bo`lishidir.Kristall jismlarga misol qilib metallar, osh tuzi , kvars , achiq tosh va boshqa kristallarni ko`rsatish mumkin.
Agar jism bir kristalldan iborat bo`lsa, u monokristall deyiladi.
Jism tartibsiz joylashgan va bir-biriga yopishib o`sgan mayda kristallardan iborat bo`lsa, u polikristall jism deyiladi. Mayda kristallarning tartibsiz joylashganligi sababli polikristall jismning fizik xossalari hamma yo`nalishda bir xil bo`ladi.
Polikristall jismlar jumlasiga metallar kiradi.
2.Amorf jismlarning kristallardan farqi shundaki
ularning fizik xossalari hamma yo’nalishlarda
birday bo’ladi.
Amorf jismlarga misol qilib qora mum va shishani ko’rsatish mumkin.
Qora mum parchasiga bolga bilan urganimiz ,u maydalanib ketadi ,ya’ni mo’rt qattiq jismga o’xshaydi ,shu bilan birga unda suyuqliklarda bo’ladigan xossalar ham ko’rinadi .
Masalan, qattiq mum parchalari gorizontal sirtda sekin yoilib ketadi; to’ntarib qo’yilgan bochkadagi mum sekin oqib chiqadi . Idishga solib qo’yilgan mum parchalari sekin-asta yoyilib ketadi va idish shaklini oladi . Mum ustiga qo’yilgan og’ir jism sekin-asta unga cho’kadi , mumning ostiga solingan engil jismlar bir qancha vaqt o’tishi bilan uning betiga chiqadi . Shu xossalariga qarab mumni juda ham quyuq va yopishqoq suyuqlik deyish mumkin .
Shisha ancha pishiq va qattiq bo’ladi ,ya’ni qattiq jismlar uchun xarakterli bo’lgan xossalarga ega bo’ladi .Ammo molekulyar tuzilishi jihatidan qaraganda uni qattiq jismlarga kirgizgandan ko’ra suyuqliklar qatoriga kirgizish mumkin.
Hozirgi vaqtda amorf jismlar har xil plastmassalar tarzida texnikada va turmushda ko`p ishlatiladi.
Shunday moddalar borki ular ham amorf ham kristall holatda bo`lishi mumkin . Masalan shakar kristall tuzilishga ega. Lekin shakar eritilsa, tiniq obidandonga aylanadi.
Obidandon amorf moddadir. Vaqt o`tishi bilan u shakar bog`lab kristallga aylanadi.
Agar oltingugurtni 3000 dan ortiqroq isitib sovuq suvga solsak, amorf oltingugurt hosil bo`ladi.Bu oltingugurt vaqt o`tishi bilankristall oltungugurtga aylanadi. Bu kuzatishlardan qattiq jismning amorf holati turg`un holat emas degan xulosa chiqadi. Amorf jism sekin asta kristall jismga aylanadi.
3. Kristallarni kristall tuzilishi 1912 yilda rentgen nurlari yordamida o`rganildi.Ularni muntazam shaklga ega bo`lishini sababi, kristall ichida atomlarning qatorli tartibda joylashuvidan kelib chiqadi.
Agar kristall atomlarini bir- biriga to`g`ri chiziq bilan tutashtirsak fazoviy panjara hosil bo`ladi. Atomlar kristall panjara tugunlarida joylashadi.Kristallarning har xil sakllarda bo`lishi fazoviy panjaraning turli shakllarda bo`lishidan kelib chiqadi.
Fazoviy panjaraning shakli o`zgarganda jismning fizik xossalari ham o`zgaradi.Moddaning bir necha xil kristall holatga ega bo`lish xossasi polimorfizm deyiladi.
4.Qattiq jism molekula yoki atomlari orasida tortish kuchlaridan tashqari itarishish kuchlari ta`sir qilishi mumkin. Zarralar bir biriga yaqinlashganda ularning bir biridan itarilish kuci ortadi. Jism cho`zilganda zarralar orasida tortishish kuchlari ustunlik qiladi. Qattiq jismga ko`rsatilgan ta`sir kristall panjaraning muvozanat holatini buzadi. Bu ta`sir kristall ichida zarralarni siljishiga olib keladi, bu esa jismning shakli yoki hajmini o`zgarishiga, deformasiyaga olib keladi.
Deformasiya kattaligi jismni o`lchamlariga kuchning qo`yilish nuqtasiga, yo`nalishiga, jismning qanday materialdan tayyorlanganligiga bog`liq bo`ladi.
5. Materialning muhim xossalari qatoriga uning elastikligi va plastikligi kiradi.Jismga ta`sir etayotgan kuch olingandan keyin deformasiya yo`qolib, jism oldingi holatiga qaytsa bunday deformasiya elastik deformasiya, jismning o`zi esa elastik jism deyiladi.
Agar prujinaga yuk ossak, uncha ko`p cho`zilmaganda u ilgarigi shakli va o`lchamiga qaytadi.Agar u juda katta kuch ta`sirida cho`zilsa, unda qoldiq deformasiya yuz beradi.Bizga ma`lumki, bugungi kunning dolzarb vazifasi tarbiyalab ta`lim berishdan iboratdir.Shuni inobatga olib,qoldiq deformatsiyani tushintirishdan oldin o`quvchilarga quyidagi savol bilan murojaat qilishmumkin.
O`quv qurollari ayniqsa kitob va daftar bilan pala-partish muomalada bo`lgahda uni varaqlarining chetlari qayrilib qoladi, keyin ularni avvalgi holatiga qaytarib bo`lmaydi.Nima uchun?
Bu savolga javob berayotganda kitob va daftarlarni ishlab chiqarish uchun qanchadan qancha o`rmonlar ,ishchi kuchi va elektr energiya sarf bo`lishini,ulardan pala-partish fodalanish ham iqtisodiu ham ma`naviy zarar ekanligini o`quvchilar ongiga singdirish foydadan xoli emas.
Jismga ta`sir etayotgan kuchning ta`siri olingandan so`ng , deformasiyalanganicha qolsa bunday jism plastik jism bo`ladi.
Agar qattiq jism uncha katta bo`lmagan deformasiyalarda emirilsa , bunday jism mo`rt jism deb ataladi. Cho`yan, marmar, chinni, qahrabo ancha mo`rt bo`ladi.
6. Deformatsiyaning to`rtta asosiy turi mavjud cho`zilish, siljish, buralish va egilish.
a) cho`zilish; to`gri AB sterjenga uning o`qi
bo`ylab qarama qarshi tomonlarga
F yo`nalgan F kuch qo`ysak sterjen
cho`ziladi. Kuch qancha katta bo`lsa
cho`zilish shuncha katta boladi. Yuk
ko`tarish qurilmalaridagi,ko`priklar-
dagi troslar, zanjirlar, balkalar
cho`zilish deformatsiyasiga uchraydi.
F
b) Jismga uning bir qismi ikkinchisiga nisbatan siljitishga urinadigan kuchlar ta`sir etishi mumkin. Bu holda jismda yuz beradigan deformatsiya siljish deformatsiyasi deyiladi.
Agar jismga bir biriga qarama qarshi yo`nalgan va uning bir qismini ikkinchisiga nisbatan siljitadigan kuchlar ta`sir qilsa jism qirqiladi. Buyumni qaychi bilan qirqishda shu hodisa bo`ladi.
c)
B ir uchi mahkamlangan sterjenga uni
o`qiga perpendikulyar tekislikda juft
kuch ta`sir etsa, bunda burilish
defor matsiyasi hosil bo`ladi.Bu deformatsiya
kalit bilan gaykalarni burashda ro`y
beradi.
d)
Agar brusokning ikki uchi ikkita tayach-
g a qo`yib unga kuch ta`sir etilsa, brusok
ham egiladi. Bunda jism egilish deformat
siyasiga uchraydi.
Keyingi paytlarda texnikada polimerlar deb ataluvchi moddalar keng qo`llanilmoqda. Polimerlar ikki toifaga bo`linadi; tabiiy va sintetik. Polimerlarning mexanik xossalari ko`p jihatdan molekulalar o`rtasidagi o`zaro ta`sir kuchlariga bogliq bo`ladi.
Plastmassalar juda ko`p afzalliklarga ega;zanglamaydi, chirimaydi, zichligi kichik, temperaturaning keskin o`zgarishlariga chidaydi, unga istalgan shaklni berish mumkin.
Ayni shu sabablarga ko`ra polimerlar xalq xo`jaligida juda keng qo`llaniladi.
O`quvchilarning fanga bo`lgan qiziqishlarini va fikrlash qobiliyatlarini rivojlantirish maqsadida dars jarayonida turli xildagi o`yinlardan ham foydalanish mumkin.O`yin davomida o`quvchi o`z bilimi va kuchiga tayanadi.Jumladan“Zinama-zina” o`yinini qo`llash mumkin. Bu o`yinni o`tkazishda o`quvchilar 3 gruhga ajratilib, har bir gruhga 5tadan savol beriladi..Eng kam ball to`plagan gruh o`yinni tark etadi. Qolgan 2 gruh bilan o`yin davom ettiriladi va g`olib aniqlanadi.
Savollarni quyidagicha tuzish mumkin.
1.Bug`lanish deb nimaga aytiladi?
2.Qanday jarayon kondensatsiyalanish deyiladi?
3.Suyuqlikning bug`lanish tezligi nimalarga bog`liq?
4.Dinamik muvozanat deganda nimani tushinasiz?
5.To`yingan bug` deb nimaga aytiladi?
6.Qaysi holatda non tez mog`orlanadi,nega?
7.To`yingan bug`gaz qonunlariga bo`ysinadimi?
8.Kritik temperatura bu qanday temperature?
9.Absalyut namlik deb nimaga aytiladi?
10.Tuman tushganda nisbiy namlik nimaga teng bo`ladi?
11.Namlik qanday asboblar bilan o`lchanadi?
12.Suyuqlik qanday temperaturada qaynaydi?
13.Yuqoriga ko`tarilgan sari suyuqlikning qaynash temperaturasi qanday o`zgaradi.
14.Qachon suyuqlik qattiq jismni ho`llaydi?
15.Kapillyar naylarda suyuqlikning ko`tarilish balandligi qanday kattaliklarga bog`liq?
O`quvchilarni bilimini baholashda kichik testlardan foydalanish mumkin.Testni iislash uchun o`quvchi mustaqil fikrlaydi, bu esa o`quvchining fikrlash qobiliyatini rivojlantirishda o`z samarasini beradi.
Test sabollarini quyidagicha tuzish mumkin.
1.Qaysi asbob suyuqlikni hajmini o`lchaydi?
a) Termometr b) menzurka c) metr.
2.Ko`rsatilgan tezliklardan eng kattasini toping.
a) 1m/s b) 100sm/s c) 100 dm/s
3.Bikrligi 400N/m prujinani 0,01m cho`zish uchun qancha kuch
ta`sir etish kerak?
a) 4N b) 40N c) 0.4N
4.1m/s tezlic bilan harakatlanayotgan 3kg li jism impulsini toping.
a) 1N·s b)3N·s c) 4N·s
5. Ko`tarish krani yordamida massasi 5000 kg bo`lgan yuk 6 m balandlikka ko`tarilsa, qancha ish bajariladi?
a) 300 kJ b) 30 kJ c) 3kJ
6.Izobarik jarayonda qaysi parametr o`zgarmas bo`ladi?
a) bosim b) harorat c) hajm
7.Termodinamikaning I qonunini toping.
a) Q=A b) Q=ΔU+A c) A=Q
8.Izoxorik jarayonda qaysi parametr o`zgarmas bo`ladi?
a) bosim b) harorat c) hajm
9Temperatutasi 300 K bo`lgan kislarodning kinetik energiyasini
toping.
a)2·10-20 b) 1,24·10-20 c) 3·10-20
10. Izotermik jarayonda qaysi parametr o`zgarmas bo`ladi?
a) bosim b) harorat c) hajm
Nazorat uchun sabollar.
1. Qattiq jismlar qanday xossalarga ega?
2. Anizatroplik deb nimaga aytiladi?
3. Qanday moddalar izatrop moddalar
bo`ladi?
4. Polimorfizm deb nimaga aytiladi?
5. Deformatsiyalanish deb nimaga aytiladi?
6.Deformatsiyaning qanday turlarini bilasiz
7.Plastik ba elastik jismlar bir biridan nimasi
bilan bir-biridan farq qiladi?
8. Polimerlar qanday afzalliklarga ega?
9.Polimerlar qanday maqsadlarda qo`llaniladi?
|
