Barometrik formula. Bolsman taqsimoti. Molekulalarning tezliklar bo'yicha taqsimoti

Reja: Barometrik formulasining mohiyati haqida tushuncha. Bolsman taqsimoti (qonuni). Molekulalarning tezlik komponentalari bo'yicha taqsimoti. Molekulalarning tezliklar bo'yicha taqsimoti. Maksivell taqsimoti. Xulosa Gaz molekulalarining tartibsiz harakati tufayli uning zarralari idishning butun hajmi bo'ylab tekis taqsimlanadi. Va har bir hajm birligida o'rtacha bir xil sondagi zarralar bo'ladi. Shuningdek tashqi kuchlar ta'sir yetmaganda muvozanat holatda gazning bosimi va temperaturasi butun hajm bo'yicha birday bo'ladi. Agar tashqi kuchlar ta'sir esa, idishdagi gaz molekulalarining tabiatini o'zgarishiga olib keladi. Masalan, og'irlik kuchi ta'sirida bo'lgan gaz (havo)ni ko'rib o'taylik. Agar molekulalarning issiqlik harakati bo'lmaganda edi, ularning hammasi og'irlik kuchi ta'sirida yerga «qulab» tushar va butun havo yer sirti yaqinida yupqa qatlam hosil qilib to'plangan bo'lar edi. Agar og'irlik kuchi mavjud bo'lmay, molekulyar harakat mavjud bo'lganda edi, molekulalar butun olam fazosi bo'ylab tarqalib ketgan bo'lar edi. Atmosfera ( yerning havo qobig'i o'zining hozirgi tarzida ayni bir vaqtda molekulalarning issiqlik harakati va yerga tortishish kuchi borligi tufayli mavjuddir. Molekulalarning balanlik bo'yicha taqsimlanishida, gaz bosimini balandlikka bog'liq holda o'zgarish qonuni amal qiladi. Bu qonunni mohiyatini qaraylik. 1-rasmda havoni yer sirtidagi h=0 bo'lgandagi bosimini R0 ga, h balandlikda esa R ga teng deylik. Balanlik dh ga ortganda bosim dp ga o'zgaradi. Ma'lumki, biror balandlikka havoning bosimi yuzi bir birlikka teng bo'lgan shunday balandlikdagi vertikal havo ustuni og'irligiga teng. Shuning uchun dp yuzi bir birlikka teng bo'lgan havo ustunining h va h+dh balandliklardagi og'irliklari farqiga teng, ya'ni asos yuzi bir birlikka teng bo'lgan dh balandlikdagi havo ustuni og'irligiga teng: bu yerda havoning zichligi va g og'irlik kuchining tezlanishi. Gazning ( zichligi, molekula massasi m ni ularning hajm birligidagi soni n ga ko'paytirilganiga teng: Gazlar kinetik nazariyasidan ma'lumki, molekulalar soni ga teng. Shunga asosan n ni o'rniga qo'ysak, va (8.1) ga teng bo'ladi. Bu tenglamani quyidagi ko'rinishda ifodalash mumkin: (8.2) Agar temperatura hamma balandlikda birday deb hisoblasak, u holda (8.2) munosabatni integrallab, quyidagi tenglikni olamiz: (8.3) bu yerda C-integrallash doimiysi. Bundan (8.4) S doimiy h=0 bo'lganda R=R0 ekanlik shartidan aniqlanadi. (8.4) formulaga h va R ning bu qiymatlarini quyib yozsak: Demak biz qaraydigan havo bosimining yer sirtidan balanlikka bog'liqligi quyidagi ko'rinishda bo'ladi. (8.5) , yoki ekanligini nazarga olsak (bu yerda -molekulyar massa, ya'ni mol massasi, N0-Avagadro soni) quyidagi munosabatni hosil qilamiz: (8.6) Bosimning balandlik ortishi bilan kamayib borishini ko'rsatuvchi (8.6) tenglama Barometrik formula deyiladi. Tog' cho'qqilari, samolyotning uchish balandligini o'lchashga mo'ljallangan asboblar shkalalari bevosita metrlarda darajalangan maxsus barometrdan iborat bo'ladi. Ammo biz bu tenglamani keltirib chiqarishda balandlikni barcha sohalarida temperatura o'zgarmaydi deb hisobladik, ...