Ideal gaz molekulalarining issiqlik xarakat tezliklari va energiyalari bo'yicha taqsimlanishiga oid Maksvell qonuni

Ideal gaz molekulalarining issiqlik harakat tezliklari va energiyalari bo'yicha taksimlanishiga oid Maksvell qonuni. Muvozanat holatga erishgan biror idishdagi gazga tashqaridan ta'sir kursatilmasa, uning makroskopik parametrlari (m,p,V,T) uzgarmaydi. Lekin sistemada mikro-protsesslar davom etaveradi. Molekulalar o'zaro tuknashaveradi. Tuknashishlar soni nixoyat ko'p bo'lganligi uchun (nomal sharoitda xar bir molekula bir sekund davomida taxminan 1010 marta tuknashadi) molekulalar tezliklarining qiymatlari xam, yo'nalishlari xam uzluksiz uzgarib turdi. Shu sababli vaqtning biror onida u yoki bu molekula ega buladigan tezlik haqida gapirishning xojati yuk. Lekin tezliklari v dan v + v gacha bo'lgan (yani v intervaldagi) molekulalar sonini aniqlash mumikin. Mazkur vazifani yakkolrok tasavvur qilish maqsadida, avval, Shtern tajribasining mohiyati bilan tanishaylik. Shtern tajribasida kullanilgan qurilma (a-rasmda) uklari ustma-ust tushadigan tarzda biri ikkinchisining ichiga joylashtirilgan ikki silindrdan iborat. silindrlarning uklari(O'O'') buylab platina sim o'tkazilgan. -rasm. U kumush bilan koplangan. Platinadan elektr tok utish jarayonida u kiziydi. Natijada umush boglanib ar tomonga tarkaladi. qurilmadagi ichki silindrlarda O'O'' ukka parallel bo'lgan tasmasimon tirkish mavjud (b-rasmga). Bu tirkishdan uchib utgan kumush boglari tashqi silindrning ichki devoriga borib uriladi va unga 1pishib koladi. qurilma ichida yuqori vakuum hosil kilinganligi tufayli kumush buglari tashqi silindr devoriga etguncha havo molekulalari bilan tuknashmaydi. Shu sababli tashqi silindrning ichki devorida tirkish shakliga monand ravishda tasmasimon dog hosil bo'ladi (v rasm.). Agar qurilma O'O'' uk atrofida aylanma harakatga keltirilsa-chi? Bu xlda kumush atomlari tirkishdan chikib tashqi silindr devoriga etib kelguncha, devor biror masofiga siljib koladi (g-rasmga). qurilmaningaylanma harakat burchak tezligini , tashqi silindr radiusini R va ichki silindr radiusini r deb belgilasak, bo'ladi. Bunda - tezligi v bulgn kumush atomi tirkishdan chikib tashqi silindr devoriga etib olguncha utgan vaqt, yani Shuning uchun yuqoridagi tenglamani quyidagi shaklda yozish mumkin: . Bunday ifodani hosil kilamiz. Demak, qurilma tinch turganda vujudga keltirilgan dog va qurilma aylanma harakat kilayotganda hosil bo'lgan dogning biror sohasi orasidagi masofani ulchab, uni tepadagi ifodaga kuysak, dogning mazkur sohasiga etib kelayotgan kumush buglarining issiqlik harakat tezligini topgan bulamiz. Bu tezlikdan farqli tezliklar bilan harakatlanadigan kumush atomlari mazkur sohadan ungrokka yoki chaprokka kelib yopishadi. Dogning xar bir sohadagi kalinliklarini ulchab turli tezliklar bilan harakatlanayotgan kumush atomlarining nisbiy haqida ma'lumot olinadi. Tajriba natijalarini grafikda tasvirlash uchun abstsissa uki buylab tezliklar qiymatlarini joylashtiraylik (rasmda). Tezliklari dan gacha bњlgan molekulalarning nisbiy soni ni tomonlaridan biri tezlik intervali ga teng bo'lgan to'g'ri turtburchakning yuzi tarzida tasvirlaymiz (shunday to'g'ri turtburchaklardan biri rasmda shtrixlangan). U holda to'g'ri turtburchaklarning ikkinchi tomoni ga teng bo'lib, u ning ga bog'liqligini ifodalaydi, yani . Tezliklar ...