Файл: Дрістер жинаЫ 1 дріс Таырыбы кіріспе. Материалды нкте механикасы. аралатын мселелер.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 263
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
немесе 
(5.8)Тұрақты қысымдағы молярлық жылусыйымдылығы, егер (5.8) теңдеуін ескерсек,Майер теңдеуінен мынаны аламыз
; (5.9)Термодинамикалық процестерді қарастырған кезде әрбір газдың өзіне тән Cp – ның және CV - ға қатынасын білу қажет:
(5.10)Cp және CV тек қана еркіндік дәреже сандарымен ғана анықталады және температураға тәуелсіз. Молекула-кинетикалық теориясының бұл тұжырымы бір атомды газдар үшін ғана температураның айтарлықтай кең интервалында дұрыс. Ал екі атомды газдарда жылу сыйымдылығынан көрініс алатын еркіндік дәрежелер саны температураға тәуелді. Екі атомды газдың молекулалары үш ілгерілемелі, екі айналмалы және бір тербелмелі еркіндік дәрежелеріне ие болады және де соңғысы тек жоғарғы температураларда ғана байқалады.
Молекулалы-кинетикалық теорияның негізгі (МКТ) теңдеуі :
(5.11)Молекулалардың орташа квадраттық жылдамдығы:
. (5.12)Идеал газдың бір молекуласының ілгерілемелі қозғалысының орташа кинетикалық энергиясын МКТ негізгі теңдеуі арқылы анықтауға болады.
, 
– берілген көлемдегі барлық молекуланың кинетикалық энергиясы. Осыдан, бір молекуланың орташа кинетикалық энергиясы:
, 
(5.13)Термодинамикалық температура - идеал газ молекулаларының ілгерілемелі қозғалысының орташа кинетикалық энергиясының өлшемі.
Идеал газдың ішкі энергиясы жеке-жеке молекулалардың кинетикалық энергиясынан құралады. Ішкі энергия күй функциясы боп табылады, оның өзгеруі жүйенің бастапқы және соңғы күйлеріне ғана тәуелді.
Идеал газ молекулаларының жылдамдықтары және энергиялары бойынша таралуы туралы Максвелл заңы
Тұрақты температурада тепе-тең күйдегі газ молекулаларының орташа квадраттық жылдамдығы өзгермейді. Бұл молекулалардың жылдамдық бойынша стационарлық таралуының қалыптасатынын білдіреді және Дж.Максвелл шығарған нақты статистикалық заңмен сипатталады.
Максвелл таралуына қолданылатын алғышарттар:
- газ өлшемдері бірдей өте көп молекулалардан құралған;
- газ температурасы тұрақты;
- газ молекулалары үнемі жылулық қозғалыста болады;
- қозғалыс кеңістіктің барлық бағытындатең ықтималды;
- газ молекулаларына күштік өрістер әсер етпейді.
Молекулалардың жылдамдықтар бойынша таралуы
Жылдамдықтың шексіз аз
интервалына жылдамдықтары 
және 
аралығындағы 
молекулалар сәйкес келеді, 
таралу функциясы олардың салыстырмалы санын анықтайды: 
. Яғни, молекулалар жылдамдығының және аралығында болу ықтималдығы 
-ға тең болады. Дж.Максвелдің идеал газ молекулаларының жылдамдықтар бойынша таралу функциясы газдың табиғатына және температурасына тәуелді:
. (5.14) Яғни, молекулалар жылдамдығының
және аралығында болу ықтималдығы -ға тең болады. функциясы үшін нормалау шарты: кез келген молекуланың қандай да бір жылдамдығы бар, сондықтан жылдамдықтардың мүмкін мәндеріне ие болатын молекулалардың барлық үлесінің қосындысы бірге тең:
.
Молекуланың ең ықтимал жылдамдығы:
, орташа жылдамдығы: 
, орташа квадраттық жылдамдығы: 
. Молекулалардың жылулық қозғалыс энергиясы бойынша таралуы
Шамасы
шексіз аз интервалға энергиясы 
және 
аралығындағы 
молекулалар саны сәйкес келеді. Молекулалардың жылулық қозғалыс энергиясы бойынша
таралу функциясы:
(5.15)Идеал газдың бір молекуласының орташа кинетикалық энергиясы:
. (5.16)Барометрлік формула. Больцман таралуы
Больцман таралуына қойылатын алғышарттар:
- Жердің тартылу өрісі біртекті;
- газ молекулаларына күштік өрістер әсер етеді;
- газ өлшемдері бірдей өте көп молекулалардан құралған:
- барлық молекуланың массасы бірдей; газдың температурасы тұрақты.
Жерден
биіктікте атмосфералық қысым 
ал 
биіктікте 
. Шексіз аз
өзгерісте газ тығыздығы тұрақты болса, қысымның өзгерісі: 
. Идеал газ күйінің теңдеуінен:
. Демек, 
, немесе 
. Биіктіктің 
ден 
ге дейінгі аралығында қысымның өзгерісі: 
. Осыдан:
. (5.17)Атмосфералық қысым қалыпты деп алынғанда:
. (5.18)Газ қысымының молекулалар концентрациясына тәуелділігі арқылы:
, 
. (5.19)Осы формула сыртқы потенциалдық өріс үшін Больцман таралуы деп аталады.
Қайталау сұрақтары
-
Молекулалар қозғалысының еркіндік дәрежелері деген не? -
Жылу сыйымдылықтарының түрлерін ата және формулаларын жаз. -
МКТ тұрғысынан идеал газдың температурасы мен қысымын анықтау әдісі. -
Газдың ішкі энергиясын қалай анықтауға болады? -
Газ молекулаларының жылдамдық бойынша таралуы түрлері. -
Больцман үлестірілу заңын айт.
№6 Дәріс.
Тақырыбы: Идеал газ процесстері
Қаралатын мәселелер: Идеал газ, газ күйлері, процестер, тепе-теңдік және айнымалы күйлер туралы түсініктер. Идеал газ күйін сипаттау үшін қолданылатын параметрлер. Газ заңдары. Изопроцестер, адиабаталық және политроптық процестер. Идеал газ үшін Менделеев-Клапейрон теңдеуі. Атмосфералық қысым және оның тірі организмдерге әсері.
Идеал газдың молекулалы-кинетикалық теориясы негіздері
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.
МКТ заттың ең қарапайым газ түріндегі күйін түсіндіре алады. Бұл теория тіпті өзінің қарапайым жеңілдетілген түрінде де газ күйіндегі заттың негізгі қасиеттерін және газдағы құбылыстарды түсіндіреді.
Жүйенің күй параметрлері ішкі және сыртқы болып бөлінеді. Зерттелетін жүйеге қатысты сыртқы денелердің қасиеттері мен кеңістіктегі орнына тәуелді физикалық шамалар жүйенің сыртқы параметрлері деп аталады. Жүйенің құрамдас бөліктерінің координаттары мен жылдам-дықтарына тәуелді шамалар жүйенің ішкі параметрлері деп аталады.
Жүйенің кез келген параметрін тәуелсіз айнымалы параметрлермен байланыстыратын теңдеу күй теңдеуі деп аталады. Жүйеде p қысым,
V көлем, T температура арасындағы функциялық тәуелділік термиялық күй теңдеуі болып саналады:
. Жүйеде шексіз жақын термо-динамикалық тепе-тең күйлер өте баяу ауысып отырса, процесті тепе-тең деп атайды.Клапейрон-Менделеев теңдеуі массасы m кез келген идеал газдың күйін сипаттайды: