Molekulyar fizika va termodinamika — formulalar
Rasmiy spetsifikatsiya bo'limi 2.1–2.3. 30 ta formula, 6 ta masala yechish usuli, 30 ta mashq.
Formulalar
- Modda miqdori — Moddada nechta «porsiya» zarra borligini sanaydi: bir mol — Avogadro sonicha (6,02·10²³ ta) zarra. Massani zarralar soniga aylantiruvchi ko‘prik.
- Bitta molekulaning massasi — Bir molning massasini undagi molekulalar soniga bo‘ladi — natijada bitta molekulaning o‘ta kichik massasi chiqadi.
- Molekulalar konsentratsiyasi — Bir kub metr hajmda nechta molekula borligini ko‘rsatadi — molekulyar-kinetik nazariyaning barcha formulalarida shu kattalik turadi.
- MKN ning asosiy tenglamasi — Gaz bosimini molekulalarning devorga urilishidan chiqaradi: bosim — ko‘rinmas zarralar zarbalarining o‘rtachasi.
- Gaz bosimi konsentratsiya va temperatura orqali — Ideal gaz holat tenglamasining molekulyar ko‘rinishi: bosim faqat ikki narsaga — bir kub metrdagi molekulalar soniga va temperaturaga — bog‘liq, gazning turiga esa umuman bog‘liq emas.
- Molekulaning o‘rtacha kinetik energiyasi — Temperaturaning fizik ma’nosini ochadi: temperatura — molekulalarning o‘rtacha kinetik energiyasi o‘lchovi, boshqa hech narsa.
- O‘rtacha kvadratik tezlik — Molekulalarning tipik tezligini beradi: yengil gaz tez, og‘ir gaz sekin harakatlanadi — lekin ikkalasining energiyasi bir xil.
- Absolyut temperatura — Ikki shkalani bog‘laydi. Kelvin shkalasining noli — absolyut nol, ya’ni molekulalar issiqlik harakatining to‘xtash chegarasi.
- Mendeleyev–Klapeyron tenglamasi — Ideal gazning to‘rt kattaligini (p, V, T va modda miqdori) bitta tenglamaga bog‘laydi — molekulyar fizikaning asosiy ish quroli.
- Birlashgan gaz qonuni — Gazning bir holatdan ikkinchisiga o‘tishida pV/T kombinatsiyasi o‘zgarmay qolishini aytadi — uch izojarayonning umumlashmasi.
- Izotermik jarayon (Boyl–Mariott qonuni) — O‘zgarmas temperaturada gazni siqsangiz bosimi o‘shancha marta ortadi: bosim va hajm ko‘paytmasi o‘zgarmaydi.
- Izobarik jarayon (Gey-Lyussak qonuni) — O‘zgarmas bosimda gaz hajmi absolyut temperaturaga to‘g‘ri proporsional: qizdirilgan gaz kengayadi.
- Izoxorik jarayon (Sharl qonuni) — O‘zgarmas hajmda gaz bosimi absolyut temperaturaga to‘g‘ri proporsional: qizdirilgan ballon portlashi mumkin.
- Dalton qonuni (partsial bosimlar) — Aralashmadagi har gaz go‘yo idishda yolg‘iz o‘zi turgandek bosim beradi; umumiy bosim — shu bosimlarning yig‘indisi.
- Bir atomli ideal gazning ichki energiyasi — Ideal gazning butun ichki energiyasi — molekulalarning issiqlik harakati energiyalari yig‘indisi. U faqat temperaturaga bog‘liq.
- Qizdirish va sovitish issiqligi — Jismni ΔT gradusga qizdirish (yoki sovitish) uchun qancha issiqlik kerakligini beradi.
- Erish (qotish) issiqligi — Erish nuqtasidagi qattiq jismni suyuqlikka aylantirish uchun kerak energiya. U kristall panjarani buzishga sarflanadi.
- Bug‘lanish (kondensatsiya) issiqligi — Qaynash nuqtasidagi suyuqlikni bug‘ga aylantirish uchun kerak energiya. U molekulalarni bir-biridan butunlay uzib olishga ketadi.
- Yoqilg‘ining yonish issiqligi — Yoqilg‘i to‘liq yonganda qancha energiya ajralishini beradi — issiqlik mashinalarining kirish energiyasi.
- Issiqlik balansi tenglamasi — Yopiq sistemada issiq jism bergan issiqlik sovuq jism olgan issiqlikka teng — energiyaning saqlanish qonunining issiqlik ko‘rinishi.
- Gazning termodinamik ishi — Kengayayotgan gaz porshenni surib ish bajaradi. p–V diagrammasida bu ish grafik ostidagi YUZAGA teng.
- Termodinamikaning birinchi qonuni — Gazga berilgan issiqlik ikki joyga ketadi: bir qismi ichki energiyani oshiradi, qolgani ish bajarishga sarflanadi.
- Bir atomli gazni izobarik qizdirish issiqligi — Izobarik qizdirishda issiqlik ikki joyga bo‘linadi: 3νRΔT/2 ichki energiyaga, νRΔT esa kengayish ishiga — jami 5νRΔT/2.
- Issiqlik mashinasining FIK i — Qizdirgichdan olingan issiqlikning qancha ulushi foydali ishga aylanganini ko‘rsatadi. Qolgani sovutgichga tashlanadi.
- Karno siklining FIK i — Berilgan ikki temperatura orasida ishlaydigan hech bir mashina shu FIK dan yuqoriga chiqa olmaydi — tabiat qo‘ygan chegara.
- Havoning nisbiy namligi — Havo to‘yinishga qanchalik yaqinligini ko‘rsatadi: 100 % da bug‘ kondensatsiyalana boshlaydi, tuman va shudring paydo bo‘ladi.
- Sirt taranglik kuchi — Suyuqlik sirti tarang plyonkadek tortiladi. Kuch chegara chizig‘i bo‘ylab yo‘nalgan va uning uzunligiga proporsional.
- Kapillyarda suyuqlikning ko‘tarilishi — Ingichka naychada suyuqlik sirt taranglik hisobiga ko‘tariladi: naycha qancha ingichka bo‘lsa, shuncha baland chiqadi.
- Guk qonuni (kuchlanish va nisbiy deformatsiya) — Guk qonunining moddaga bog‘liq, jism o‘lchamlaridan xoli ko‘rinishi: kuchlanish nisbiy cho‘zilishga to‘g‘ri proporsional.
- Chiziqli issiqlik kengayishi — Qizdirilganda jism kengayadi, chunki molekulalar kuchliroq tebranib, o‘rtacha masofani oshiradi.
Masala yechish usullari
- Gaz qonuni masalasi: qaysi jarayon ekanini aniqlash — Gazning ikki holati taqqoslanib, bosim, hajm yoki temperaturadan biri so‘ralganda. MolFiz bo‘limining eng ko‘p uchraydigan masala turi.
- Mendeleyev–Klapeyron tenglamasi bilan yechish — Gazning bitta holati berilib, uning massasi, molyar massasi, zichligi yoki modda miqdori so‘ralganda — ya’ni ikki holatni taqqoslashning imkoni bo‘lmaganda.
- Issiqlik balansi: aralashtirish, erish, bug‘lanish — Ikki yoki undan ko‘p jism issiqlik almashib, umumiy temperaturaga kelganda; ayniqsa muz erishi yoki suv bug‘lanishi qatnashgan holatda.
- Termodinamikaning birinchi qonunini qo‘llash — Gazga issiqlik berilib yoki undan olinib, ish, ichki energiya o‘zgarishi yoki issiqlik miqdori so‘ralganda; p–V diagrammasi berilgan topshiriqlarda ham xuddi shu usul ishlaydi.
- Issiqlik mashinasi va FIK masalasi — Dvigatel, turbina yoki bug‘ mashinasi qizdirgichdan issiqlik olib, sovutgichga issiqlik berayotgan bo‘lsa va FIK, foydali ish, quvvat yoki sarflangan yoqilg‘i so‘ralganda.
- Havo namligi masalasi — Havodagi suv bug‘i haqida gap ketganda: nisbiy namlik, absolyut namlik, shudring nuqtasi yoki xonadagi bug‘ massasi so‘ralganda.