Foydalanuvchi:Bozorboyev Shodlik/qumloq

Идеал газлар кинетик назариясининг асосий тенгламаси

         $P={\tfrac {2}{3}}n{\tfrac {m{\bar {v}}^{2}}{2}}$ (1)

P билан , n, ${\bar {E_{k}}}$ га пропорционаллиги келиб чиқади. Агар $n={\frac {N}{V}}=const$  бўлса, унда газ босими молекулаларнинг ўртача кинетик энергиясига пропорционал бўлади. Тажрибадан маълумки Р~Т. Қизиганда температура ортиши билан босим ортади ва аксинча совиганда, температура камайганда, босим камаяди. Демак, Т билан ${\bar {E_{k}}}$  орасида боғланиш бўлиши керак.

1) Агар жисмлар А ва В, бири совуқ, иккинчиси иссиқ бўлсин. Демак, температура иссиқлик мувозанатини, мувозанатнинг силжиш йўналиши кўрсатди. Агар А ва В одам билан иссиқлик мувозанатда бўлса, у ҳолда А ва В жисмлар ҳам иссиқлик мувозанатда бўлади.

Бу табиатнинг асосий қонун-ларидан биридир:

2) Агар икки жисм қандайдир учинчи жисм билан иссиқлик мувозанатда бўлса, ҳар иккала жисм ҳам ўзаро иссиқлик мувозанатда бўлади.

3) Температура жисмнинг иссиқлик ҳолатини характерлар экан ва аддитив катталик эмас. Бу деган гап жисмлар тўпламини температураси унинг алоҳида жисмларнинг температуралар-ининг йиғиндисига тенг эмас, яъни  $T=\sum T_{i}$ эмас.

Шунинг учун ҳам температурани эталон – термометр ёрдамида ўлчаш мумкин.

1) Термометрни яратишда термометрик модда танланади. Бу симоб, сув, спирт ва ҳ.к.

2) Температуранинг сон қиймати-термометрик катталикни температурага боғлиқлигини аниқлаш керак. Масалан, симоб V ~ t боғлиқлиги.

Энди температура бирлиги градусни аниқлаш қолади. Градус ҳам ихтиёрий танланади. Масалан: Музнинг эриш ва сувнинг қайнаш температуралари репер нуқталар дейилади.

Ҳозирги замон термометрияси (термометр ҳисоби) газ термометри ёрдамида аниқланадиган идеал газ шкаласига асосланган.

Р~Т ва бу боғланиш чизиқли деб қабул қилинади, яъни у ҳолда эриётган муздаги газ босимини $P_{0}$, сув қайнашидаги газ босимини $P_{k}$ десак, у ҳолда   ${\frac {P_{k}}{P_{0}}}$ ${\frac {T_{k}}{T_{0}}}$нисбат 1, 3661 га тенг экан. Градус ўлчами $T_{k}$ , $T_{0}$ 100 га бўлинган. Бунда  ва  га тенглиги келиб чиқади.

Бирор системани температурасини ўлчаш учун газ термометри шу системага киритилади ва иссиқлик мувозанати кутилади ва температура  (2) формула бўйича аниқланади. Бунда –эриётган музга қўйилган газ термометридаги босим.

Амалда газ термометридан кам фойдаланилади. Унинг асосий вазифаси–газ термометри бўйича барча ишлатиладиган термометрларни даражалашдир! (2) формуладан кўринадики,  да , бу деган гап ҳақиқатда  эмас!

Агар температура шкаласининг нолида термометрик катталик нолга айланса, бундай шкала абсолют температура шкаласи деб аталади. Бундай шкалада ҳисобланган температура абсолют температура дейилади. У кўпинча Кельвин шкаласи деб юритилади ва ⁰К (эскича), янгича К билан белгиланади. Масалан: 293 К (ёки 20⁰С). Турмушда эса Цельсий шкаласи ишлатилади.

Биз келгусида Кельвин шкаласидан фойдаланамиз. Температура шу текширилаётган системада иссиқ мувозанати бўлгандан сўнг ўлчанади.

Идеал газ учун температура молекулалар ўртача кинетик энергиясининг 2/3 қисмига тенг деб ҳисоблаш қулай.

$P=n{\frac {2}{3}}{\bar {E_{k}}}=n\Theta$

          ${\frac {2}{3}}{\frac {mv^{2}}{2}}=\Theta$ (характеристик температура) десак,    $P=n\Theta$     

Бунда $\Theta$ нинг бирликларида бўлади. $\Theta$  характеристик температура бўлиб, масалан: музнинг эриш температураси учун $5,65*10^{-14}$ эрг бўлар экан. Бу жуда ноқулай! Лекин бу температура маъносини тушунтириб берувчи  молекуляр-кинетик назария вужудга келгунга қадар температура градусларда ўлчанарди (шартли равишда). $\Theta$$\rightarrow \tau$ ўтиш учун, қандайдир пропорционаллик коэффициенти k ни киритамиз: $\Theta =kT$

${\frac {2}{3}}{\frac {mv^{2}}{2}}=\Theta =kT$

${\bar {E_{k}}}={\frac {m{\bar {v^{2}}}}{2}}={\frac {2}{3}}kT$

$P=n{\frac {2}{3}}{\frac {m{\bar {v^{2}}}}{2}}=nkT$

Шуни эслаш керакки, ${\bar {E_{k}}}={\frac {m{\bar {v^{2}}}}{2}}$ - молекулаларнинг илгариланма ҳаракат кинетик энергиясидир. Бу ҳаракатнинг тезлиги  ${\bar {v^{2}}}$ни учта ташкил этувчига ажратиш мумкин ($v_{x},v_{y},v_{z}$). Ҳаракатнинг хаотиклигини ҳисобга олиб, уларни x, y, z йўналишларда тенг тақсимланади дейиш мумкин, яъни ${\bar {E}}_{kx},{\bar {E}}_{ky},{\bar {E}}_{kz}$, бунда ҳар бир йўналишга $kT$ энергия тўғри келади. Боғланиш коэффициенти k–Больцман доимийси дейилади. Уни экспериментал аниқлаш мумкин.

Бу катталик

СИ да ; $k=1,38*10^{-23}J/K$

СГС да . $k=1,38*10^{-16}erg/K$

Kўриниб турибдики T=0 да E=0 , яъни молекулаларнинг ҳаракати тўхтайди. СИ даги температура бирлиги музнинг эриши ва сувнинг қайнаши орасидаги интервалдан фойдаланмайди. Балки, сувнинг учламчи нуқтасидан фойдаланамиз. Сув, сув буғи ва муз мувозанатда бўлади. Бу нуқта температураси $T=273,16K$.

Шундай қилиб, 1 K температура абсолют нолда сувнинг учланма нуқтаси температурасигача бўлган интервалнинг 1/273,16 қисмига тенг.

Сувнинг учланма нуқтаси 0,01⁰С тенг бўлгани учун, 1 ⁰С=1 K тенг ва улар даражасининг қиймати деярли фарқ қилмайди.

Mirzo Ulug'bek nomidagi O'zbekiston Miliy Universiteti Fizika fakulteti 4-kurs F-1902 guruh talabasi Bozorboyev Shodlik tomonidan joylandi.