O'rta maktab fizikasi

Boyl qonuni, Charlz qonuni va G. Lyussak qonuni

Boyl qonuni

Robert Boyl (1627–1691) gaz bosimi va hajmi o'rtasidagi miqdoriy bog'liqlikni o'rganish uchun tajribalar o'tkazdi. Bu tajriba ma'lum miqdordagi gazni yopiq idishga solishni o'z ichiga oldi. Juda yaxshi yaqinlashishga kelsak, u agar gaz harorati doimiy ravishda saqlansa, gaz bosimi oshishi bilan gaz hajmi kamayishini aniqladi. Aksincha, gaz bosimi pasaygan sari gaz hajmi ham oshadi. Gaz bosimi gaz hajmiga teskari proportsionaldir. Bu bog'liqlik Boyl qonuni sifatida tanilgan . Matematik jihatdan:

Ko'proq o'qing

Gazlarning kinetik nazariyasi har bir modda atomlar yoki molekulalardan iboratligini va bu atomlar yoki molekulalar uzluksiz, tasodifiy harakatda ekanligini ta'kidlaydi. Bu kinetik nazariya gipotezasi gazni tashkil etuvchi atomlar yoki molekulalarning holati va sharoitlariga mos keladi. Gazni tashkil etuvchi atomlar yoki molekulalar orasidagi tortishish kuchlari juda zaif bo'lib, atomlar yoki molekulalarning erkin harakatlanishiga imkon beradi.

Harakatlanayotganda atomlar yoki molekulalar tezlikka ega. Atomlar yoki molekulalar ham massaga ega. Ular massa (m) va tezlikka (v) ega bo'lgani uchun, atomlar yoki molekulalar kinetik energiyaga (EK) va impulsga (p) ega. Kinetik energiya : EK = 1⁄2 mv ^2. Impuls esa : p = mv. Kinetik energiya va impulsdan tashqari, kuch ham mavjud (F). Erkin harakatlanayotganda to'qnashuvlar albatta sodir bo'ladi. Shunday qilib, to'qnashuv sodir bo'lganda impulsning o'zgarishi tufayli kuch paydo bo'ladi. Impuls va impuls haqidagi munozarani yana bir bor eslang. Kinetik energiya, impuls va impuls kuchi dinamika materialidagi muhokamamizning asosiy qismidir (Nyuton qonunlari, impuls va impuls). Gazlarning kinetik nazariyasi aslida gaz moddalarini tashkil etuvchi atomlar yoki molekulalar darajasida dinamika fanini qo'llaydi, deyishimiz mumkin.

Ko'proq o'qing

Gazning o'rtacha kinetik energiyasi

Bosimdan tashqari, gazning makroskopik xususiyatlarini ko'rsatadigan kattaliklardan biri haroratdir (T). Gazlarning kinetik nazariyasi mavzusida olingan gaz bosimi tenglamasi yana yoziladi:

Ideal gaz qonuni mavzusida olingan ideal gaz qonuni tenglamasi yana quyidagicha yoziladi:

Ko'proq o'qing

Yer sayyorasi atmosferasida erkin geliy va vodorod gazi yo'q. Faqat azot (78%), kislorod (21%), argon (0,90%), karbonat angidrid va boshqalar mavjud. Venera atmosferasi deyarli butunlay karbonat angidriddan (CO2) iborat _. Yupiter atmosferasida juda ko'p erkin geliy va vodorod mavjud. Oyda atmosfera yo'q. Nima uchun har bir sayyoraning atmosfera turi har xil? Nima uchun Yer atmosferasida erkin geliy va vodorod yo'q?

O'rtacha kvadrat tezlikning ildizi

O'rtacha kvadrat tezlik = o'rtacha kvadrat ildiz = v _rms . Biz harorat va kinetik energiya tenglamalarini translyatsion tenglamalarga o'zgartirish orqali v _rms tenglamasini chiqarishimiz mumkin .

Ko'proq o'qing

Energiyaning teng taqsimlanish teoremasi nazariy jihatdan Klerk Maksvell tomonidan statistik mexanikadan foydalangan holda chiqarilgan. U teorema deb ataladi, chunki uning eksperimental isboti yo'q. Energiyaning teng taqsimlanishi energiyaning teng taqsimlanishini anglatadi.

Translyatsion kinetik energiya translyatsion harakatdan kelib chiqadi, u uchta tezlik komponentiga ega: x o'qi, y o'qi va z o'qi. Yuqoridagi tenglamada 3 raqami paydo bo'lishining sababi shu uchta tezlik komponentidir. Har bir tezlik komponenti erkinlik darajasi deb ataladi. Uchta tezlik komponenti bo'lgani uchun translyatsion kinetik energiya uch erkinlik darajasiga ega.

Ko'proq o'qing

Agar diqqat bilan qarasak, yonishdan chiqqan tutun dastlab hali ham ko'rinib turadi. Biroz vaqt o'tgach, tutun ko'rinmaydi. Siz hech qachon atir ishlatganmisiz? Xonangizga atir sepsangiz ham, uy tashqarisidagi boshqalar hali ham bu hidni hidlashlari mumkin. Xuddi shunday, agar onangiz oshxonada mazali va ishtahani ochadigan taom pishirsa, bu hidni qo'shnilarning uylaridan ham sezish mumkin. Nima uchun bunday?

Diffuziyani tushunish

Boshqa ko'plab misollar mavjud. Agar siz bir stakan toza suvga bir necha tomchi siyoh yoki oziq-ovqat rangini tomizsangiz, siyoh yoki oziq-ovqat rangi suv bo'ylab teng ravishda tarqaladi. Bu avtomatik ravishda sodir bo'ladi. Oldingi misollar kundalik hayotda tez-tez uchraydigan diffuziya hodisalaridir. Diffuziya - bu moddaning molekulalarini yuqori konsentratsiyali hududdan past konsentratsiyali hududga o'tkazish jarayoni. Konsentratsiya moddaning har bir hajmdagi molekulalari/mollari sonini anglatadi. Yuqori konsentratsiyali joy - bu har bir hajmda moddaning ko'p molekulalari bo'lgan joy. Aksincha, past konsentratsiyali joy - bu har bir hajmda bir nechta molekulalar bo'lgan joy.

Ko'proq o'qing

Namlik havodagi suv bug'ining miqdorini anglatadi. Yomg'ir yog'ganda, havo juda nam bo'ladi, chunki u tarkibida suv bug'i ko'p bo'ladi. Aksincha, agar havoda suv bug'i juda kam bo'lsa yoki umuman bo'lmasa, havo juda quruq bo'ladi. Havodagi suv bug'ining miqdori nisbiy namlik sifatida ifodalanadi.

Nisbiy namlik - bu ma'lum bir haroratda bug'ning qisman bosimining suvning to'yingan bug' bosimiga nisbati (bu yerda bug' deganda biz suv bug'ini nazarda tutamiz). Nisbiy namlik foiz sifatida ifodalanadi, matematik tarzda quyidagicha ifodalanadi:

Ko'proq o'qing

Elektr zanjiridagi muammolarning 15 ta misoli

1. Rasmga qarang!

Agar R1 _, = 6 Ω, R2 ₌ R3 ₌ 2 Ω va potensiallar farqi 14 volt bo'lsa, u holda oqimning kattaligi...

A. 7 A

B. 6 A

C. 2 A

D. 1 A

Munozara

Ko'proq o'qing

Qaynash ta'rifi

Qaynash - bu suyuq holatni gazsimon holatga o'tkazish jarayoni. Qaynash to'yingan bug' bosimi tashqi havo bosimiga teng bo'lganda sodir bo'ladi (tashqi havo bosimi = atmosfera bosimi). Bu safar biz faqat qaynoq suv haqida gaplashamiz. Suvning to'yingan bug' bosimi suv haroratiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir, suv harorati qancha yuqori bo'lsa, suvning to'yingan bug' bosimi shuncha yuqori bo'ladi. Suvni qizdirganimizda, odatda idishning pastki qismida kichik pufakchalar paydo bo'ladi. Pufakchalarning mavjudligi suyuqlikdan gazsimon holatga o'tishni ko'rsatadi. Agar pufakchadagi to'yingan bug' bosimi tashqi havo bosimidan past bo'lsa, pufakcha sirtga yetib borishdan oldin qisqaradi va qulab tushadi. Pufakcha qulab tushadi, chunki tashqi havoning itarish kuchi pufakcha ichidagi bug'ning itarish kuchidan kattaroqdir. Tashqi havo bosimi pufakchadagi bug' bosimidan kattaroqdir, shuning uchun tashqi havo katta kuchga ega (P = F/A).

Ko'proq o'qing

Kinetik nazariya

Bug'lanish jarayonini kinetik nazariya yordamida tushuntirish mumkin. Gaz molekulalari singari, suv molekulalari ham harakatlanadi. Farqi shundaki, suv molekulalari ajrala olmaydi, chunki ular orasidagi tortishish kuchlari ularni baribir bir-biriga bog'lab turishga qodir. Aksincha, gaz molekulalari orasidagi tortishish kuchlari juda zaif, shuning uchun gaz molekulalari bir-biriga yopishib qololmaydi. Harakatlanayotganda suv molekulalari tezlikka ega. Ba'zi suv molekulalari yuqori tezlikka, boshqalari esa past tezlikka ega. Suv molekulalari tezligining taqsimlanishi Maksvell taqsimotiga o'xshaydi.

Ko'proq o'qing