Молекулаларды тартылыс кшін ескеру

Молекуаларды зара тартылыс кші газ ішінде ішкі ысым деп аталатын осымша ысым тудырады. Сондытан кй тедеуіндегі р ысымды (p+p1) шамасымен ауыстыру керек. Ван-дер-Ваальсті зерттеулері ішкі ысым молекулалар концентрациясыны квадратына тура, мольдік клем ( ) квадратына кері пропорционал болатынын крсетті:

, (10.2)

мндаы а – газды табиатына туелді болатын траты шама. Осы екі тзетуді Клапейрон тедеуіне енгізсек, наты газды бір молі шін кй тедеуін аламыз (Ван-дер-Ваальс тедеуі):

. (10.3)

Газды кез-келген млшеріне ( ) арналан кй тедеуіні трі:

, (10.4)

мндаы мен – эксперимент арылы аныталатын траты шамалар; – газ алып тран клем. Ван-дер-Ваальс тедеуін шыарарда біратар оайлатулар енгізілгендіктен, бл тедеу наты газ кйін жуытап сипаттайды. Наты газ кйін сипаттайтын баса да тедеулер бар. Біра олар крделі боландытан мнда арастырылмайды.

44. Наты газды ішкі энергиясы. Менделеев-Клапейрон тедеуі молекулалары бір-бірімен серлеспейтін жне нкте деп арастырылатын идеал газдарды кйін анытайды. Наты газдарды молекуларыны лшемдері болады жне олар бір-бірімен зара серлеседі. Наты газдарды кйін анытайтын тедеуді алу шін голланд алымы Ван-дер-Ваальс Менделеев-Клапейрон тедеуіне молекулаларды лшемдерін жне зара серлесуін ескеретін тзету енгізді. Бл алынан тедеу наты газдарды кй тедеуі немесе Ван-дер-Ваальс тедеуі деп аталады. Млшері 1 моль наты газ шін Ван-дер-Ваальс тедеуі келесі трде жазылады:

,

мндаы: -Ван-дер-Ваальс тратылары, лшем бірліктері , .

Бірінші жаша ішіндегі тзетуі молекулаларды арасындаы тартылыс кшіні серінен пайда болады. Оны кейде ішкі ысым деп атайды. тзетуі молекулаларды лшемдерін ескереді. Кез-келген млшердегі наты газ шін Ван-дер-Ваальс тедеуі екенін ескере отырып келесі трде жазылады:

немесе .

Наты газдарды ішкі энергиясы рнегімен аныталады, мндаы - молекулаларды осынды кинетикалы энергиясы, -молекулаларды осынды зара серлесу энергиясы. энергиясын анытайы. Ол шін молекулаларды арасындаы тартылу кшіні жмысы энергиясыны кемуіне те екенін ескереміз, яни . Молекулаларды арасындаы тартылу кші ішкі ысыммен сипатталады. Сондытан жне .

Молекулаларды осынды кинетикалы энергиясы оларды озалысына туелді болады.

Сондытан Ван-дер-Ваальс газыны 1 моліні ішкі энергиясы

,

мндаы: .

Гармоникалы тербелістер жне оларды сипаттамалары. Еркін гармоникалы тербелістерді дифференциалды тедеуі жне оны шешімі. Гармоникалы тербелістер кезіндегі жылдамды жне деу.

Материялы нктені тепе-тедіктен ауытуы уаыт бойынша синус немесе косинус заына сйкес згеретін болса, ондай тербелістерді гармониялы тербелістер деп атайды:

, (6.1)

мндаы: – тербеліс амплитудасы (нктені тепе-тедіктен е лкен ауытуы); уаыттаы тербеліс фазасы; – циклдік жиілік; – бастапы фаза, боландаы тербеліс фазасы. Нктені жылдамдыы мен деуі де х сияты жиілікпен гармониялы тербеліс жасайды (6.1-сурет):

6.1 – сурет. Гармониялы тербелістер. Орын ауыстыру,жылдамды жне деу графиктері. , (6.2) . (6.3) Оларды амплитудалары сйкесінше жне . Жылдамды фазасы ыысу фазасынан алда, ал деу мен ыысу арама-арсы фазада болады. Механикалы гармониялы тербелістерді дифференциалды тедеуін (6.3) трлендіру арылы анытауа болады: . (6.4)

46. Серіппелік маятник

(6.2 – сурет) – абсолют серпімді серіппе мен оан ілінген, квазисерпімді ( –серіппе атадыы) кш серінен тербелетін массасы жктен тратын жйе. Маятникті озалыс заы:

немесе . (6.9) (6.9), (6.4) тедеулерден серіппелік маятник заы бойынша гармониялы тербеліс жасайтынын креміз. Тербелісті циклдік жиілігі мен периоды келесі рнектермен аныталады:

6.2 – сурет. Серіппелік маятник

жне . (6.10)