М. В. Ломоносов негізінде жылулық құбылысты осындай
жүктеу/скачать 1,62 Mb. Pdf көрінісі
|
МФ ЛЕК ПОЛНЫЙ 123456789
| 1.МОЛЕКУЛАЛЫҚ ФИЗИКА ПӘНІ. ЗАТТЫҢ ФИЗИКАЛЫҚ ҚАСИЕТІН ЗЕРТТЕУ ӘДІСТЕРІ. 1.Молекулалық физика пәні. Заттың физикалық қасиетін зерттеу әдістері. Молекулалық физика дегеніміз физиканың, заттың кұрылысын және касиеттерін молекула-кинетикалық деп аталатын теория тұрғысынан зерттейтін «Жалпы физика курсының» бөлімі болып табылады. Бұл тұрғыдан алғанда, қатты, сұйық және газ күйінде кездесетін кез келген дене өте кішкентай дербес бөлшектердің - молекулалардың үлкен жиынтығынан тұрады. Кез келген заттың молекулалары қалыптасқан бағыты жоқ, ретсіз, бейберекет хаосты қозғалыста болады. Оның интенсивтігі заттың температурасына байланысты болады. Заттардың атомдық құрылысы туралы идеяны ежелгі грек философы Демокрит (б.д. дейін 460-370) айтқан болатын. Заттардың атомдық құрылысы туралы теория тек ХVIIІ ғасырда қайта жаңғырды. Ол М.В.Ломоносовтың еңбетерінде дамытылды . М.В.Ломоносов негізінде жылулық құбылысты осындай заттардың өте ұсақ бөлшектері (молекулалардың) қозғалыстарының салдары ретінде түсіндірді. Сөйтіп, орыстың данышпан ғалымы және ойшылы М.В. Ломоносов негізінде молекулалық-кинетикалық көзқарасты тұжырымдады деуге болады. Газдардың молекулалық-кинетикалық теориясын Клаузиус, Больцман, Максвелл сияқты физиктер ХІХ ғ. екінші жартысында ғана әрі дамытты. Денелердің әр түрлі қасиеттерін және зат күйінің өзгерістерін зерттеумен термодинамика да шұғыладанады. Термодинамика –денелердің қасиеттері мен жылу процестерін олардың микроскопиялық суреттемесін ескермей, тек макроскопиялық тұрғыдан зерттейді. Термодинамиканың негізінде көптеген тәжірибелік деректердің жинағын жалпылау арқылы тағайындалған бірнеше негізгі заңдар жатыр. Осы себепті термодинамиканың қорытындылары өте жалпы сипатта болады. Заттың физикалық қасиетін зерттеу әдістері. Динамикалық әдіс. Молекулалар соқтығысқанға дейін бір түзудің бойымен қозғалады, өзара және өзі орналасқан ыдыстың қабырғасымен соқтығысулары абсолют серпімді және оларды сипаттайтын заңдылықтар белгілі деп алынады. Сондықтан молекулалардың қандай да бір уақыт мезетіндегі орындары мен жылдамдықтары белгілі болса, келесі уақыт мезетіндегі орындары мен жылдамдықтарын есептей аламыз. Уақыттың кез-келген мезетіндегі барлық бөлшектердің орындары мен жылдамдықтары бөлшектер туралы ақпаратты толығырақ береді. Бірақ бұл әдісте алынған ақпараттарды көз алдымызға елестетіп, техникалық өңдеулер жасау мүмкін емес. Шындығында, қалыпты жағдайда көлемі 1 см3 ауада шамамен 2,7*10^19 молекула бар. Яғни қандай да бір уақыт мезетінде олардың орындары мен жылдамдықтарын анықтау үшін 6*2,7*10^19 санды белгілеуіміз қажет. Секундына 1 млн. санды жазып алатын қондырғыға, көрсетілген санды жазып алу үшін 6 млн. жыл уақыт керек. Әр бөлшек туралы ақпаратты білу арқылы бөлшектер жүйесінде өтетін үдерістерге теориялық талдаулар жасауға болмайды. Сондықтан көп бөлшектер жүйесін динамикалық әдісті пайдаланып сипаттау техникалық, теориялық, практикалық тұрғыдан мүмкін емес. Статистикалық әдіс - заттың құрылымын және қасиеттерін барлық денелер үздіксіз хаосты қозғалатын молекулалардан тұратындығына негіздеп зерттеу әдісі. Статаистикалық әдіс макроскопиялық жүйелерді қарастырған кезде жекеленген молекула емес, олардың біріккен орташа қосынды әрекеттерін сипаттайды. Статистикалық әдіс статистикалық заңдылықтарға сүйенеді. Термодинамикалық әдіс - макроскопиялық денелердің жылулық қасиеттерін олардың ішкі құрылымдық ерекшеліктерін ескермей зерттеу әдсі. 2. АТОМДАР МЕН МОЛЕКУЛАЛАРДЫҢ МАССАСЫ. ЗАТ МӨЛШЕРІ. МОЛЯРЛЫҚ ЖӘНЕ МЕНШІКТІ ШАМАЛАР Атомдар мен молекулалардың массасы. Зат мөлшері . Молекулалық физикада атомдар мен молекулалардың массасын олардың абсолют мәндері емес салыстырмалы шамалармен сипаттау қабылданған. Заттың салыстырмалы молекулалық массасы Мr деп заттың бiр молекула m 0 массасының көмiртегi атомы m oc массасының 1/12 бөлiгiне қатынасын айтады:
Бұл сан Авогадро тұрақтысы деп аталады және NA арқылы белгiленедi: Зат мөлшерi берiлген жүйенiң бөлшектерiнiң, құрылымдық элементерiнiң, санына пропорционал:
Заттың мольдік массасы М деп бiр моль мөлшерiнде алынған зат массасын айтады. Ол бiр молекула массасының m0 Авогадро санына NA көбейтiндiсiне тең:
Мольдік және салыстырмалы молекулалық массалар арасында мынадай қарапайым байланыс бар: Кез келген зат мөлшерiнiң m массасы бiр молекуланың массасын денедегi молекулалар санына көбейткенге тең:
бірінші жағдайда мольдік, ал екінші жағдайда меншікті шамалар деп атайды.
3.ЗАТТАРДЫҢ АГРЕГАТТЫҚ КҮЙЛЕРІ ЖӘНЕ ОЛАРДЫҢ БЕЛГІЛЕРІ. ИДЕАЛ ГАЗ. Заттардың агрегаттық күйлері және олардың белгілері . Атомдар мен молекулалардың өзара әсерін зерттеулер үлкен қашықтықтарда олардың арасында тартылу күштері, ал жақын қашықтықтарда тебілу күштері әрекет ететіндігін көрсетті. Атомдар мен молекулалар қозғалыста болатындықтан олар белгілі бір кинетикалық энергияға ие болады. Тарту күші атомдар мен молекулаларды бір тұтас етіп байланыстыруға әрекет етсе, ал кинетикалық энергияның болуы бұл байланыстыру тенденциясына кедергі жасайды. Бұл тенденциялардың қарсыластығының соңғы нәтижесі олардың салыстырмалы интенсивтігіне байланысты болады.
Егер ажырату тенденциясы байланыстыру тенденциясына қарағанда интенсивтілеу болса зат газ тәрізді күйде, керісінше болса зат қатты күйде болады. Бұл тенденциялардың интенсивтіктері шамалас болса, онда сұйық күй түзіледі. Бұл жоғарыда айтылғандардағы интенсивтіктің сандық өлшеуші тартылудың потенциалдық энергиясы мен бейберекет қозғалыстың кинетикалық энергия болып табылады. Егер атомдар мен молекулалардың қосынды кинетикалық энергиясы олардың өзара тартылысының қосынды потенциалдық энергиясынан көп үлкен болса, онда зат газ тәрізді күйде болады; егер көп кіші болса қатты күйд е болады. Сұйық күй осы энергиялар жуықтап тең болған кезде болады. 1)
траекториясы келесі түрде болады.
2) Сұйық күйдегі зат пішінін сақтамайды, ал көлемін сақтайды. Бұл күйдегі заттың жеке молекулаларының траекториясы келесі түрде болады.
3) Қатты күйдегі зат пішінінде, көлемінде сақтайды. Бұл күйдегі заттың жеке молекулаларының траекториясы келесі түрде болады.
Идеал газ. Идеал газ деп молекулалар арасында өзара әсерлесу күштері болмайтын, жеке молекулалар көлемі ыдыс көлемімен салыстырғанда өте аз және молекулалар арасындағы өзара соқтығысуы абсолют серпімді болатын газдарды атайды. Көптеген тәжірибелер бойынша қалыпты жағдайда оттек, гелий, төменгі қысымда және жоғары температурада нақты газдар қасиеті идеал газ қасиетіне сәйкес келеді.
4. ТЕМПЕРАТУРА. ТЕМПЕРАТУРАНЫҢ ПРАКТИКАЛЫҚ ЖӘНЕ АБСОЛЮТТІК ШКАЛАЛАРЫ. ТЕРМОМЕТРЛЕР. Температура *Температура (лат. temperatura – араластырылуға тиісті, өлшемдес болу, қалыпты күй) – макроскопикалық жүйенің термодинамикалық тепе-теңдік күйін сипаттайтын физикалық шама. * Дене температурасы молекулалардың жылу қозғалысының ішкі кинетикалық энергиясымен анықталатын жылу дәрежесін сипаттайды. * Температураны жылу күйінің параметрі ретінде анықталады
t1 , t2 –реперлік нүктелер t-термометрлік дененің температурасы
𝑙𝑡 – өлшенетін температурадағы термометрлік шама
𝑙 1, 𝑙 2 -реперлік нүктелердегі термометрлік шама Цельсий шкаласы Реомюр шкаласы Фаренгейт шкаласы
Термодинамикалық шкала Р0 - судың үштік нүктесіндегі газ қысымы Р-өлшеніп жатқан температурадағы газ қысым
273,16 K - судың үштік нүктесі Термометрлер – сұйық термометрлер
Сынапты термометр Пентанды термометр
Спиртті термометр Платиналы термометр
Газдардың молекула-кинетикалық теориясының негізгі қағидалары 1.
ГАЗ ЗАҢДАРЫ БОЙЛЬ – МАРИОТТА ЗАҢЫ-ИЗОТЕРМА жүктеу/скачать 1,62 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|