Газ молекуласыны еркіндік дрежесі

Газ молекуласыны еркіндік дрежесі деп молекуланы кеістіктегі орнын анытайтын туелсіз параметрлерді жиынтыын айтамыз. Егер кез-келген дене кеістікте озалатын болса, онда осы озалысты туелсіз алты озалысты жиынтыы трінде арастыруа болады: ш ілгерілемелі озалысты (тікбрышты координаталар жйесіні осьтері бойымен), ш айналмалы озалысты (денені массалар центрі арылы тетін зара перпендикуляр ш осьті айналасында) жиынтыы.

алыпты жадайда газ молекулаларыны еркіндік дрежесі:

Жоары температураларда бл еркіндік дрежесіне тербелмелі озалысты бл еркіндік дрежесі осылады.

Бір атомды газ ш баытта ілгерілемелі озала алады. Сондытан бір атомды газды еркіндік дрежесі -ке те.

Екі атомды газ ш баытта ілгерілемелі жне екі баытта айналмалы озала алады (сурет). Сондытан екі атомды газды еркіндік дрежесі -ке те болады.

2-атомды газ шін 3-атомды газ шін

ш атомды газ ш баытта ілгерлемелі жне ш баытта айналмалы озала алады Сондытан ш атомды газды еркіндік дрежесі -а те болады.

Максвелл таралуы

Аылшын алымы Максвелл газ молекулаларыны жылдамды бойынша таралып орналасуын анытайтын зады ашты. Бл задылы Максвелл таралуы деп аталды.

Максвелл ытималды теориясы мен математикалы статистика задылытарын пайдалана отырып таралу функциясын алды.

Таралу функциясы - дегеніміз жылдамдытары модулі интервалы арасында жататын газ молекулаларыны лесі болып табылады.

-функциясы газ молекулаларыны жылдамдытар бойынша таралып орналасу функциясы деп аталады. з кезегінде молекулаларды жылдамдытарыны модульдері жне аралыында жату ытималдылыын анытайды.

мндаы: -таралу тыыздыы,

Жылдамдытары -ден -ге дейінгі аралыта жататын молекулалар саны:

Газ молекулаларыны жылдамдытар бойынша таралу графигі келесі суретте крсетілген.

мндаы: Т₁<Т₂.

Газ температурасы артан сайын графикті максимумы лкен жылдамдытар жаына ыысады. Сондытан газдарды ыздыранда аз жылдамдыпен озалатын молекулаларды лесі азаяды, ал лкен жылдамдыпен озалатын молекулаларды лесі артады.

Газдаы кпшілік молекулалар ытимал жылдамдытай жылдамдыпен озалады. .

Молекулаларды орташа жылдамдыы - .

Молекулаларды орташа квадратты жылдамдыы -

Яни осы формулалардан болатыны крінеді.

Больцман таралуы

Сырты кштер болмаан жадайда термодинамикалы тепе-тедік кйіндегі газ молекулаларыны орташа концентрациясы бар жерде бірдей болады.

Ал газ сырты рісте орналасан кезде молекулаларды таралып орналасуы згеше болады. Сырты потенциалды рістегі газды арастырамыз. Мысалы: ауырлы рісіндегі ауаны. Газды барлы абаттарындаы температурасы бірдей деп есептейік. Сырты кш тмен, ал z осі жоары баытталсын.

Газда ойша абатын бліп аламыз (сурет). Осы абата тменнен жоары баытталан ысым айырмасыны нтижесінде пайда болан кш сер етеді, ал жоарыдан тмен арай сырты рісті F кші сер етеді. Блініп алынан газ абатыны тменгі жне жоары абатына сер ететін жне ысымдарыны айырмасы гидростатикалы ысыма те болады: