100 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസ് താപനിലയിൽ പൂരിത ജല നീരാവി തന്മാത്രകൾ തമ്മിലുള്ള ശരാശരി ദൂരം എന്താണ്?

"USPTU-ൽ ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൽ പ്രവേശന പരീക്ഷയ്ക്ക് തയ്യാറെടുക്കുന്നതിനുള്ള പ്രശ്നങ്ങളുടെ ശേഖരണം" എന്നതിൽ നിന്നുള്ള പ്രശ്നം നമ്പർ 4.1.65

നൽകിയത്:

\(t=100^\circ\) C, \(l-?\)

പ്രശ്നത്തിൻ്റെ പരിഹാരം:

\(\nu\) മോളുകൾക്ക് തുല്യമായ ചില അനിയന്ത്രിതമായ അളവിൽ ജലബാഷ്പം പരിഗണിക്കാം. ഒരു നിശ്ചിത അളവിലുള്ള ജലബാഷ്പത്തിൻ്റെ അളവ് \(V\) നിർണ്ണയിക്കാൻ, നിങ്ങൾ Clapeyron-Mendeleev സമവാക്യം ഉപയോഗിക്കേണ്ടതുണ്ട്:

ഈ ഫോർമുലയിൽ, \(R\) എന്നത് 8.31 J/(mol K) ന് തുല്യമായ സാർവത്രിക വാതക സ്ഥിരാങ്കമാണ്. 100 ° C താപനിലയിൽ പൂരിത ജല നീരാവി മർദ്ദം \(p\) 100 kPa ആണ്, ഇത് അറിയപ്പെടുന്ന വസ്തുതയാണ്, ഓരോ വിദ്യാർത്ഥിയും ഇത് അറിഞ്ഞിരിക്കണം.

ജല നീരാവി തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണം നിർണ്ണയിക്കാൻ \(N\), ഞങ്ങൾ ഇനിപ്പറയുന്ന ഫോർമുല ഉപയോഗിക്കുന്നു:

ഇവിടെ \(N_A\) അവഗാഡ്രോയുടെ സംഖ്യയാണ്, 6.023·10 23 1/mol.

അപ്പോൾ ഓരോ തന്മാത്രയ്ക്കും വോളിയത്തിൻ്റെ ഒരു ക്യൂബ് ഉണ്ട് \(V_0\), ഇത് ഫോർമുലയാൽ നിർണ്ണയിക്കപ്പെടുന്നു:

\[(V_0) = \frac(V)(N)\]

\[(V_0) = \frac((\nu RT))((p\nu (N_A))) = \frac((RT))((p(N_A)))\]

ഇപ്പോൾ പ്രശ്നത്തിനുള്ള ഡയഗ്രം നോക്കുക. ഓരോ തന്മാത്രയും സോപാധികമായി അതിൻ്റെ സ്വന്തം ക്യൂബിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു, രണ്ട് തന്മാത്രകൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരം 0 മുതൽ \(2d\) വരെ വ്യത്യാസപ്പെടാം, ഇവിടെ \(d\) എന്നത് ക്യൂബ് എഡ്ജിൻ്റെ നീളമാണ്. ശരാശരി ദൂരം \(l\) ക്യൂബിൻ്റെ അരികിൻ്റെ നീളത്തിന് തുല്യമായിരിക്കും \(d\):

അരികിലെ നീളം \(d\) ഇതുപോലെ കണ്ടെത്താം:

തൽഫലമായി, ഞങ്ങൾക്ക് ഇനിപ്പറയുന്ന ഫോർമുല ലഭിക്കും:

നമുക്ക് താപനില കെൽവിൻ സ്കെയിലിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്ത് ഉത്തരം കണക്കാക്കാം:

ഉത്തരം: 3.72 എൻഎം.

നിങ്ങൾക്ക് പരിഹാരം മനസ്സിലാകുന്നില്ലെങ്കിൽ നിങ്ങൾക്ക് എന്തെങ്കിലും ചോദ്യങ്ങളുണ്ടെങ്കിൽ അല്ലെങ്കിൽ നിങ്ങൾ ഒരു പിശക് കണ്ടെത്തുകയാണെങ്കിൽ, ചുവടെ ഒരു അഭിപ്രായം ഇടാൻ മടിക്കേണ്ടതില്ല.

ഭൗതികശാസ്ത്രം. തന്മാത്രകൾ. വാതക, ദ്രാവക, ഖര ദൂരങ്ങളിൽ തന്മാത്രകളുടെ ക്രമീകരണം.

1. 
   
   
2. വാതകാവസ്ഥയിൽ, തന്മാത്രകൾ പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിച്ചിട്ടില്ല, അവ പരസ്പരം വളരെ അകലെയാണ്. ബ്രൗൺ പ്രസ്ഥാനം. വാതകം താരതമ്യേന എളുപ്പത്തിൽ കംപ്രസ് ചെയ്യാൻ കഴിയും.
   ഒരു ദ്രാവകത്തിൽ, തന്മാത്രകൾ പരസ്പരം അടുത്ത് ഒന്നിച്ച് വൈബ്രേറ്റ് ചെയ്യുന്നു. കംപ്രസ് ചെയ്യാൻ ഏതാണ്ട് അസാധ്യമാണ്.
   ഒരു ഖരാവസ്ഥയിൽ, തന്മാത്രകൾ കർശനമായ ക്രമത്തിൽ (ക്രിസ്റ്റൽ ലാറ്റിസുകളിൽ) ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നു, തന്മാത്രാ ചലനമില്ല. കംപ്രസ് ചെയ്യാൻ കഴിയില്ല.
3. ദ്രവ്യത്തിൻ്റെ ഘടനയും രസതന്ത്രത്തിൻ്റെ തുടക്കവും:
   http://samlib.ru/a/anemow_e_m/aa0.shtml
   (രജിസ്ട്രേഷനും SMS സന്ദേശങ്ങളും ഇല്ലാതെ, സൗകര്യപ്രദമായ ടെക്സ്റ്റ് ഫോർമാറ്റിൽ: നിങ്ങൾക്ക് Ctrl+C ഉപയോഗിക്കാം)
4. ഖരാവസ്ഥയിൽ തന്മാത്രകൾ ചലിക്കുന്നില്ലെന്ന് സമ്മതിക്കുക അസാധ്യമാണ്.

   വാതകങ്ങളിലെ തന്മാത്രകളുടെ ചലനം

   വാതകങ്ങളിൽ, തന്മാത്രകളും ആറ്റങ്ങളും തമ്മിലുള്ള അകലം സാധാരണയായി തന്മാത്രകളുടെ വലിപ്പത്തേക്കാൾ വളരെ കൂടുതലാണ്, ആകർഷകമായ ശക്തികൾ വളരെ ചെറുതാണ്. അതിനാൽ, വാതകങ്ങൾക്ക് അവയുടെ ആകൃതിയും സ്ഥിരമായ അളവും ഇല്ല. വലിയ ദൂരങ്ങളിലുള്ള വികർഷണ ശക്തികളും ചെറുതായതിനാൽ വാതകങ്ങൾ എളുപ്പത്തിൽ കംപ്രസ്സുചെയ്യുന്നു. വാതകങ്ങൾക്ക് അനിശ്ചിതമായി വികസിക്കുന്ന സ്വഭാവമുണ്ട്, അവയ്ക്ക് നൽകിയിരിക്കുന്ന മുഴുവൻ അളവും നിറയ്ക്കുന്നു. വാതക തന്മാത്രകൾ വളരെ ഉയർന്ന വേഗതയിൽ നീങ്ങുന്നു, പരസ്പരം കൂട്ടിമുട്ടുന്നു, വ്യത്യസ്ത ദിശകളിൽ പരസ്പരം കുതിക്കുന്നു. പാത്രത്തിൻ്റെ ചുമരുകളിൽ തന്മാത്രകളുടെ നിരവധി ആഘാതങ്ങൾ വാതക സമ്മർദ്ദം സൃഷ്ടിക്കുന്നു.

   ദ്രാവകങ്ങളിലെ തന്മാത്രകളുടെ ചലനം

   ദ്രാവകങ്ങളിൽ, തന്മാത്രകൾ സന്തുലിതാവസ്ഥയ്ക്ക് ചുറ്റും ആന്ദോളനം ചെയ്യുക മാത്രമല്ല, ഒരു സന്തുലിത സ്ഥാനത്ത് നിന്ന് അടുത്തതിലേക്ക് ചാടുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ ജമ്പുകൾ ഇടയ്ക്കിടെ സംഭവിക്കുന്നു. അത്തരം ജമ്പുകൾക്കിടയിലുള്ള കാലയളവിനെ ഉദാസീനമായ ജീവിതത്തിൻ്റെ ശരാശരി സമയം (അല്ലെങ്കിൽ ശരാശരി വിശ്രമ സമയം) എന്ന് വിളിക്കുന്നു, ഇത് അക്ഷരത്താൽ സൂചിപ്പിക്കുന്നു?. മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ, ഒരു പ്രത്യേക സന്തുലിതാവസ്ഥയ്ക്ക് ചുറ്റുമുള്ള ആന്ദോളനങ്ങളുടെ സമയമാണ് വിശ്രമ സമയം. ഊഷ്മാവിൽ, ഈ സമയം ശരാശരി 10-11 സെ. ഒരു ആന്ദോളനത്തിൻ്റെ സമയം 10-1210-13 സെക്കൻ്റ് ആണ്.

   ഊഷ്മാവ് കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് ഉദാസീനമായ ജീവിത സമയം കുറയുന്നു. ഒരു ദ്രാവകത്തിൻ്റെ തന്മാത്രകൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരം തന്മാത്രകളുടെ വലിപ്പത്തേക്കാൾ ചെറുതാണ്, കണങ്ങൾ പരസ്പരം അടുത്താണ് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത്, ഇൻ്റർമോളികുലാർ ആകർഷണം ശക്തമാണ്. എന്നിരുന്നാലും, ദ്രാവക തന്മാത്രകളുടെ ക്രമീകരണം വോളിയത്തിലുടനീളം കർശനമായി ക്രമീകരിച്ചിട്ടില്ല.

   ഖരപദാർത്ഥങ്ങൾ പോലെയുള്ള ദ്രാവകങ്ങൾ അവയുടെ അളവ് നിലനിർത്തുന്നു, പക്ഷേ അവയുടെ സ്വന്തം രൂപമില്ല. അതിനാൽ, അവ സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന പാത്രത്തിൻ്റെ ആകൃതി അവർ എടുക്കുന്നു. ദ്രാവകത്തിന് ദ്രവത്വത്തിൻ്റെ സ്വഭാവമുണ്ട്. ഈ പ്രോപ്പർട്ടിക്ക് നന്ദി, ദ്രാവകം ആകൃതി മാറുന്നതിനെ ചെറുക്കുന്നില്ല, ചെറുതായി കംപ്രസ്സുചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ അതിൻ്റെ ഭൗതിക ഗുണങ്ങൾ ദ്രാവകത്തിനുള്ളിലെ എല്ലാ ദിശകളിലും തുല്യമാണ് (ദ്രാവകങ്ങളുടെ ഐസോട്രോപി). ദ്രാവകങ്ങളിലെ തന്മാത്രാ ചലനത്തിൻ്റെ സ്വഭാവം ആദ്യമായി സ്ഥാപിച്ചത് സോവിയറ്റ് ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞനായ യാക്കോവ് ഇലിച്ച് ഫ്രെങ്കൽ (1894 1952) ആണ്.

   ഖരപദാർഥങ്ങളിലെ തന്മാത്രകളുടെ ചലനം

   ഒരു സോളിഡിൻറെ തന്മാത്രകളും ആറ്റങ്ങളും ഒരു നിശ്ചിത ക്രമത്തിൽ ക്രമീകരിച്ച് ഒരു ക്രിസ്റ്റൽ ലാറ്റിസ് ഉണ്ടാക്കുന്നു. അത്തരം ഖരപദാർഥങ്ങളെ ക്രിസ്റ്റലിൻ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ആറ്റങ്ങൾ സന്തുലിതാവസ്ഥയ്ക്ക് ചുറ്റും വൈബ്രേഷൻ ചലനങ്ങൾ നടത്തുന്നു, അവയ്ക്കിടയിലുള്ള ആകർഷണം വളരെ ശക്തമാണ്. അതിനാൽ, സാധാരണ അവസ്ഥയിലുള്ള ഖരവസ്തുക്കൾ അവയുടെ അളവ് നിലനിർത്തുകയും അവയുടെ ആകൃതി ഉണ്ടായിരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

5. വാതകത്തിൽ - അവ ക്രമരഹിതമായി നീങ്ങുന്നു, അവ ഓണാക്കുന്നു
   ദ്രാവകത്തിൽ - പരസ്പരം അനുസൃതമായി നീങ്ങുക
   ഖരപദാർഥങ്ങളിൽ അവ ചലിക്കുന്നില്ല.

1. വാതക, ദ്രാവക, ഖര ശരീരങ്ങളുടെ ഘടന

വാതക, ദ്രാവക, ഖരാവസ്ഥകളിൽ ഒരു പദാർത്ഥം നിലനിൽക്കുന്നത് എന്തുകൊണ്ടാണെന്ന് മനസ്സിലാക്കാൻ തന്മാത്രാ ചലന സിദ്ധാന്തം സാധ്യമാക്കുന്നു.
വാതകങ്ങൾ.വാതകങ്ങളിൽ, ആറ്റങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ തന്മാത്രകൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരം ശരാശരി തന്മാത്രകളുടെ വലിപ്പത്തേക്കാൾ പലമടങ്ങ് കൂടുതലാണ് ( ചിത്രം.8.5). ഉദാഹരണത്തിന്, അന്തരീക്ഷമർദ്ദത്തിൽ ഒരു പാത്രത്തിൻ്റെ അളവ് അതിലെ തന്മാത്രകളുടെ അളവിനേക്കാൾ പതിനായിരക്കണക്കിന് മടങ്ങ് കൂടുതലാണ്.

വാതകങ്ങൾ എളുപ്പത്തിൽ കംപ്രസ്സുചെയ്യുന്നു, തന്മാത്രകൾ തമ്മിലുള്ള ശരാശരി ദൂരം കുറയുന്നു, പക്ഷേ തന്മാത്രയുടെ ആകൃതി മാറില്ല ( ചിത്രം.8.6).

തന്മാത്രകൾ ബഹിരാകാശത്ത് - സെക്കൻഡിൽ നൂറുകണക്കിന് മീറ്റർ വേഗതയിൽ നീങ്ങുന്നു. അവ കൂട്ടിയിടിക്കുമ്പോൾ, ബില്യാർഡ് ബോളുകൾ പോലെ അവ പരസ്പരം വ്യത്യസ്ത ദിശകളിലേക്ക് കുതിക്കുന്നു. വാതക തന്മാത്രകളുടെ ദുർബലമായ ആകർഷണ ശക്തികൾക്ക് അവയെ പരസ്പരം അടുപ്പിക്കാൻ കഴിയില്ല. അതുകൊണ്ടാണ് വാതകങ്ങൾക്ക് പരിധിയില്ലാതെ വികസിക്കാൻ കഴിയും. അവ ആകൃതിയോ വോളിയമോ നിലനിർത്തുന്നില്ല.
പാത്രത്തിൻ്റെ ചുമരുകളിൽ തന്മാത്രകളുടെ നിരവധി ആഘാതങ്ങൾ വാതക സമ്മർദ്ദം സൃഷ്ടിക്കുന്നു.

ദ്രാവകങ്ങൾ. ദ്രാവകത്തിൻ്റെ തന്മാത്രകൾ പരസ്പരം ഏതാണ്ട് അടുത്താണ് ( ചിത്രം.8.7), അതിനാൽ ഒരു ദ്രാവക തന്മാത്ര ഒരു വാതക തന്മാത്രയിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ദ്രാവകങ്ങളിൽ, ഷോർട്ട് റേഞ്ച് ഓർഡർ എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നു, അതായത്, തന്മാത്രകളുടെ ക്രമീകരിച്ച ക്രമീകരണം നിരവധി തന്മാത്രാ വ്യാസങ്ങൾക്ക് തുല്യമായ അകലങ്ങളിൽ നിലനിർത്തുന്നു. തന്മാത്ര അതിൻ്റെ സന്തുലിതാവസ്ഥയ്ക്ക് ചുറ്റും ആന്ദോളനം ചെയ്യുന്നു, അയൽ തന്മാത്രകളുമായി കൂട്ടിയിടിക്കുന്നു. കാലാകാലങ്ങളിൽ മാത്രം അവൾ മറ്റൊരു "ജമ്പ്" ഉണ്ടാക്കുന്നു, ഒരു പുതിയ സന്തുലിതാവസ്ഥയിൽ എത്തുന്നു. ഈ സന്തുലിത സ്ഥാനത്ത്, വികർഷണബലം ആകർഷകമായ ശക്തിക്ക് തുല്യമാണ്, അതായത്, തന്മാത്രയുടെ മൊത്തം പ്രതിപ്രവർത്തന ശക്തി പൂജ്യമാണ്. സമയം സെറ്റിൽഡ് ജീവിതംജല തന്മാത്രകൾ, അതായത്, ഊഷ്മാവിൽ ഒരു പ്രത്യേക സന്തുലിതാവസ്ഥയ്ക്ക് ചുറ്റുമുള്ള അതിൻ്റെ വൈബ്രേഷനുകളുടെ സമയം ശരാശരി 10 -11 സെക്കൻ്റ് ആണ്. ഒരു ആന്ദോളനത്തിൻ്റെ സമയം വളരെ കുറവാണ് (10 -12 -10 -13 സെ). താപനില കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് തന്മാത്രകളുടെ താമസ സമയം കുറയുന്നു.

ദ്രാവകങ്ങളിലെ തന്മാത്രാ ചലനത്തിൻ്റെ സ്വഭാവം, ആദ്യം സോവിയറ്റ് ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞനായ യാ.ഐ.
ദ്രാവക തന്മാത്രകൾ പരസ്പരം നേരിട്ട് സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു. വോളിയം കുറയുമ്പോൾ, വികർഷണ ശക്തികൾ വളരെ വലുതായിത്തീരുന്നു. ഇത് വിശദീകരിക്കുന്നു ദ്രാവകങ്ങളുടെ കുറഞ്ഞ കംപ്രസിബിലിറ്റി.
അറിയപ്പെടുന്നതുപോലെ, ദ്രാവകങ്ങൾ ദ്രാവകമാണ്, അതായത്, അവയുടെ ആകൃതി നിലനിർത്തുന്നില്ല. ഇത് ഇങ്ങനെ വിശദീകരിക്കാം. ബാഹ്യശക്തി സെക്കൻഡിൽ തന്മാത്രാ ജമ്പുകളുടെ എണ്ണം മാറ്റില്ല. എന്നാൽ ഒരു നിശ്ചല സ്ഥാനത്ത് നിന്ന് മറ്റൊന്നിലേക്ക് തന്മാത്രകളുടെ ചാട്ടം പ്രധാനമായും ബാഹ്യശക്തിയുടെ ദിശയിലാണ് സംഭവിക്കുന്നത് ( ചിത്രം.8.8). അതുകൊണ്ടാണ് ദ്രാവകം ഒഴുകുകയും കണ്ടെയ്നറിൻ്റെ ആകൃതി സ്വീകരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നത്.

ഖരവസ്തുക്കൾ.ആറ്റങ്ങളിൽ നിന്നും ദ്രാവക തന്മാത്രകളിൽ നിന്നും വ്യത്യസ്തമായി ഖരവസ്തുക്കളുടെ ആറ്റങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ തന്മാത്രകൾ ചില സന്തുലിത സ്ഥാനങ്ങൾക്ക് ചുറ്റും വൈബ്രേറ്റ് ചെയ്യുന്നു. ഇക്കാരണത്താൽ, ഖര വോളിയം മാത്രമല്ല, ആകൃതിയും നിലനിർത്തുക. ഖര തന്മാത്രകൾ തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ സാധ്യതയുള്ള ഊർജ്ജം അവയുടെ ഗതികോർജ്ജത്തേക്കാൾ വളരെ കൂടുതലാണ്.
ദ്രാവകവും ഖരവും തമ്മിൽ മറ്റൊരു പ്രധാന വ്യത്യാസമുണ്ട്. ഒരു ദ്രാവകത്തെ ഒരു കൂട്ടം ആളുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്താം, അവിടെ വ്യക്തിഗത വ്യക്തികൾ അസ്വസ്ഥതയോടെ ആടിയുലയുന്നു, ഒപ്പം ഉറച്ച ശരീരം അതേ വ്യക്തികളുടെ മെലിഞ്ഞ കൂട്ടം പോലെയാണ്, അവർ ശ്രദ്ധയിൽ പെടുന്നില്ലെങ്കിലും, തങ്ങൾക്കിടയിൽ ശരാശരി നിശ്ചിത അകലം പാലിക്കുന്നു. . ഒരു ഖര ശരീരത്തിലെ ആറ്റങ്ങളുടെയോ അയോണുകളുടെയോ സന്തുലിത സ്ഥാനങ്ങളുടെ കേന്ദ്രങ്ങളെ നിങ്ങൾ ബന്ധിപ്പിക്കുകയാണെങ്കിൽ, നിങ്ങൾക്ക് ഒരു സാധാരണ സ്പേഷ്യൽ ലാറ്റിസ് ലഭിക്കും ക്രിസ്റ്റലിൻ.
8.9, 8.10 എന്നീ ചിത്രങ്ങൾ ടേബിൾ സാൾട്ടിൻ്റെയും ഡയമണ്ടിൻ്റെയും ക്രിസ്റ്റൽ ലാറ്റിസുകൾ കാണിക്കുന്നു. പരലുകളിലെ ആറ്റങ്ങളുടെ ക്രമീകരണത്തിലെ ആന്തരിക ക്രമം പതിവ് ബാഹ്യ ജ്യാമിതീയ രൂപങ്ങളിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.

ചിത്രം 8.11 യാകുട്ട് വജ്രങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു.

ഒരു വാതകത്തിൽ, തന്മാത്രകൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരം l തന്മാത്രകളുടെ വലിപ്പത്തേക്കാൾ വളരെ കൂടുതലാണ് 0:" l>>r 0.
ദ്രാവകങ്ങൾക്കും ഖരപദാർത്ഥങ്ങൾക്കും l≈r 0. ഒരു ദ്രാവകത്തിൻ്റെ തന്മാത്രകൾ ക്രമരഹിതമായി ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നു, കാലാകാലങ്ങളിൽ ഒരു സ്ഥിരതയുള്ള സ്ഥാനത്ത് നിന്ന് മറ്റൊന്നിലേക്ക് ചാടുന്നു.
ക്രിസ്റ്റലിൻ സോളിഡുകളിൽ തന്മാത്രകൾ (അല്ലെങ്കിൽ ആറ്റങ്ങൾ) കർശനമായി ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്ന രീതിയിൽ ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നു.

2. തന്മാത്രാ ചലന സിദ്ധാന്തത്തിൽ അനുയോജ്യമായ വാതകം

ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലെ ഏതെങ്കിലും മേഖലയെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനം എല്ലായ്പ്പോഴും ആരംഭിക്കുന്നത് ഒരു പ്രത്യേക മാതൃകയുടെ ആമുഖത്തോടെയാണ്, അതിൻ്റെ ചട്ടക്കൂടിനുള്ളിൽ കൂടുതൽ പഠനം നടക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ഞങ്ങൾ കിനിമാറ്റിക്‌സ് പഠിച്ചപ്പോൾ, ശരീരത്തിൻ്റെ മോഡൽ ഒരു മെറ്റീരിയൽ പോയിൻ്റായിരുന്നു.

മോളിക്യുലർ ഫിസിക്സ്, പ്രത്യേകിച്ച് എംസിടി, ഒരു അപവാദമല്ല. പതിനെട്ടാം നൂറ്റാണ്ട് മുതൽ പല ശാസ്ത്രജ്ഞരും മാതൃകയെ വിവരിക്കുന്ന പ്രശ്നത്തിൽ പ്രവർത്തിച്ചിട്ടുണ്ട്: എം.ലോമോനോസോവ്, ഡി.ജൂൾ, ആർ.ക്ലോസിയസ് (ചിത്രം 1). രണ്ടാമത്തേത്, വാസ്തവത്തിൽ, 1857-ൽ അനുയോജ്യമായ വാതക മോഡൽ അവതരിപ്പിച്ചു. തന്മാത്രാ ചലന സിദ്ധാന്തത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഒരു പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ അടിസ്ഥാന ഗുണങ്ങളുടെ ഗുണപരമായ വിശദീകരണം പ്രത്യേകിച്ച് ബുദ്ധിമുട്ടുള്ള കാര്യമല്ല. എന്നിരുന്നാലും, പരീക്ഷണാത്മകമായി അളന്ന അളവുകളും (മർദ്ദം, താപനില മുതലായവ) തന്മാത്രകളുടെ ഗുണങ്ങളും അവയുടെ എണ്ണവും ചലന വേഗതയും തമ്മിലുള്ള അളവ് ബന്ധങ്ങൾ സ്ഥാപിക്കുന്ന സിദ്ധാന്തം വളരെ സങ്കീർണ്ണമാണ്. സാധാരണ മർദ്ദത്തിലുള്ള വാതകത്തിൽ, തന്മാത്രകൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരം അവയുടെ അളവുകളേക്കാൾ പലമടങ്ങ് കൂടുതലാണ്. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, തന്മാത്രകൾ തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തന ശക്തികൾ നിസ്സാരമാണ്, കൂടാതെ തന്മാത്രകളുടെ ഗതികോർജ്ജം പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ സാധ്യതയുള്ള ഊർജ്ജത്തേക്കാൾ വളരെ കൂടുതലാണ്. വാതക തന്മാത്രകളെ മെറ്റീരിയൽ പോയിൻ്റുകളോ വളരെ ചെറിയ ഖര പന്തുകളോ ആയി കണക്കാക്കാം. ഇതിനുപകരമായി യഥാർത്ഥ വാതകം, സങ്കീർണ്ണമായ ഇടപെടൽ ശക്തികൾ പ്രവർത്തിക്കുന്ന തന്മാത്രകൾക്കിടയിൽ, ഞങ്ങൾ അത് പരിഗണിക്കും മാതൃക ഒരു അനുയോജ്യമായ വാതകമാണ്.

അനുയോജ്യമായ വാതകം- ഒരു വാതക മാതൃക, അതിൽ വാതക തന്മാത്രകളും ആറ്റങ്ങളും പരസ്പരം ഇടപഴകാത്ത (നേരിട്ട് സമ്പർക്കം കൂടാതെ) വളരെ ചെറിയ (വാനിഷിംഗ് വലുപ്പങ്ങൾ) ഇലാസ്റ്റിക് ബോളുകളുടെ രൂപത്തിൽ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു (ചിത്രം 2 കാണുക).

അപൂർവമായ ഹൈഡ്രജൻ (വളരെ കുറഞ്ഞ മർദ്ദത്തിൽ) അനുയോജ്യമായ വാതക മോഡലിനെ ഏതാണ്ട് പൂർണ്ണമായും തൃപ്തിപ്പെടുത്തുന്നു എന്നത് ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്.

അരി. 2.

അനുയോജ്യമായ വാതകംതന്മാത്രകൾ തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനം നിസ്സാരമായ ഒരു വാതകമാണ്. സ്വാഭാവികമായും, ഒരു ആദർശ വാതകത്തിൻ്റെ തന്മാത്രകൾ കൂട്ടിമുട്ടുമ്പോൾ, ഒരു വികർഷണശക്തി അവയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു. നമുക്ക് വാതക തന്മാത്രകളെ പരിഗണിക്കാമെന്നതിനാൽ, മോഡൽ അനുസരിച്ച്, മെറ്റീരിയൽ പോയിൻ്റുകളായി, തന്മാത്രകളുടെ വലുപ്പം ഞങ്ങൾ അവഗണിക്കുന്നു, അവ ഉൾക്കൊള്ളുന്ന അളവ് പാത്രത്തിൻ്റെ അളവിനേക്കാൾ വളരെ കുറവാണെന്ന് കണക്കിലെടുക്കുന്നു.
ഒരു ഫിസിക്കൽ മോഡലിൽ, ഒരു യഥാർത്ഥ സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ ഗുണവിശേഷതകൾ മാത്രമേ കണക്കിലെടുക്കൂ, ഈ സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ പെരുമാറ്റ രീതികൾ വിശദീകരിക്കുന്നതിന് ഇത് പരിഗണിക്കേണ്ടത് അത്യാവശ്യമാണ്. ഒരു സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ എല്ലാ സവിശേഷതകളും ഒരു മോഡലിനും അറിയിക്കാൻ കഴിയില്ല. ഇപ്പോൾ നമ്മൾ ഒരു ഇടുങ്ങിയ പ്രശ്നം പരിഹരിക്കേണ്ടതുണ്ട്: തന്മാത്രാ ചലന സിദ്ധാന്തം ഉപയോഗിച്ച് ഒരു പാത്രത്തിൻ്റെ ചുമരുകളിൽ അനുയോജ്യമായ വാതകത്തിൻ്റെ മർദ്ദം കണക്കാക്കുക. ഈ പ്രശ്നത്തിന്, അനുയോജ്യമായ ഗ്യാസ് മോഡൽ തികച്ചും തൃപ്തികരമായി മാറുന്നു. ഇത് അനുഭവത്തിലൂടെ സ്ഥിരീകരിക്കുന്ന ഫലങ്ങളിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.

3. തന്മാത്രാ ചലന സിദ്ധാന്തത്തിലെ വാതക സമ്മർദ്ദം വാതകം അടച്ച പാത്രത്തിലായിരിക്കട്ടെ. പ്രഷർ ഗേജ് വാതക സമ്മർദ്ദം കാണിക്കുന്നു p 0. ഈ സമ്മർദ്ദം എങ്ങനെയാണ് ഉണ്ടാകുന്നത്?
ചുവരിൽ തട്ടുന്ന ഓരോ വാതക തന്മാത്രയും ഒരു നിശ്ചിത ശക്തിയിൽ ഒരു ചെറിയ സമയത്തേക്ക് പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ചുവരിൽ ക്രമരഹിതമായ ആഘാതങ്ങളുടെ ഫലമായി, മർദ്ദം കാലക്രമേണ അതിവേഗം മാറുന്നു, ഏകദേശം ചിത്രം 8.12 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ. എന്നിരുന്നാലും, വ്യക്തിഗത തന്മാത്രകളുടെ ആഘാതം മൂലമുണ്ടാകുന്ന ഫലങ്ങൾ വളരെ ദുർബലമാണ്, അവ ഒരു പ്രഷർ ഗേജ് വഴി രജിസ്റ്റർ ചെയ്യപ്പെടുന്നില്ല. പ്രഷർ ഗേജ് അതിൻ്റെ സെൻസിറ്റീവ് മൂലകത്തിൻ്റെ ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണത്തിൻ്റെ ഓരോ യൂണിറ്റിലും പ്രവർത്തിക്കുന്ന സമയ-ശരാശരി ശക്തി രേഖപ്പെടുത്തുന്നു - മെംബ്രൺ. മർദ്ദത്തിൽ ചെറിയ മാറ്റങ്ങൾ ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, ശരാശരി മർദ്ദം മൂല്യം p 0ഭിത്തിയിൽ ധാരാളം ആഘാതങ്ങൾ ഉള്ളതിനാൽ, തന്മാത്രകളുടെ പിണ്ഡം വളരെ ചെറുതാണ് എന്നതിനാൽ, പ്രായോഗികമായി പൂർണ്ണമായും ഒരു നിശ്ചിത മൂല്യമായി മാറുന്നു.

ഒരു യഥാർത്ഥ വാതകത്തിൻ്റെ മാതൃകയാണ് അനുയോജ്യമായ വാതകം. ഈ മാതൃക അനുസരിച്ച്, വാതക തന്മാത്രകളെ മെറ്റീരിയൽ പോയിൻ്റുകളായി കണക്കാക്കാം, അവയുടെ പ്രതിപ്രവർത്തനം അവ കൂട്ടിയിടിക്കുമ്പോൾ മാത്രമേ സംഭവിക്കൂ. വാതക തന്മാത്രകൾ മതിലുമായി കൂട്ടിയിടിക്കുമ്പോൾ, അവ അതിൽ സമ്മർദ്ദം ചെലുത്തുന്നു.

4. വാതകത്തിൻ്റെ മൈക്രോ, മാക്രോപാരാമീറ്ററുകൾ

ഇപ്പോൾ നമുക്ക് അനുയോജ്യമായ വാതകത്തിൻ്റെ പാരാമീറ്ററുകൾ വിവരിക്കാൻ തുടങ്ങാം. അവ രണ്ട് ഗ്രൂപ്പുകളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു:

അനുയോജ്യമായ വാതക പാരാമീറ്ററുകൾ

അതായത്, മൈക്രോപാരാമീറ്ററുകൾ ഒരൊറ്റ കണത്തിൻ്റെ (മൈക്രോബോഡി) അവസ്ഥയെ വിവരിക്കുന്നു, കൂടാതെ മാക്രോപാരാമീറ്ററുകൾ വാതകത്തിൻ്റെ മുഴുവൻ ഭാഗത്തിൻ്റെയും (മാക്രോബോഡി) അവസ്ഥയെ വിവരിക്കുന്നു. ചില പരാമീറ്ററുകളെ മറ്റുള്ളവയുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന ബന്ധം അല്ലെങ്കിൽ അടിസ്ഥാന MKT സമവാക്യം നമുക്ക് ഇപ്പോൾ എഴുതാം:

ഇവിടെ: - കണിക ചലനത്തിൻ്റെ ശരാശരി വേഗത;

നിർവ്വചനം. – ഏകാഗ്രതവാതക കണങ്ങൾ - യൂണിറ്റ് വോള്യത്തിന് കണങ്ങളുടെ എണ്ണം; ; യൂണിറ്റ് - .

5. തന്മാത്രകളുടെ വേഗതയുടെ ചതുരത്തിൻ്റെ ശരാശരി മൂല്യം

ശരാശരി മർദ്ദം കണക്കാക്കാൻ, നിങ്ങൾ തന്മാത്രകളുടെ ശരാശരി വേഗത അറിയേണ്ടതുണ്ട് (കൂടുതൽ കൃത്യമായി, വേഗതയുടെ ചതുരത്തിൻ്റെ ശരാശരി മൂല്യം). ഇതൊരു ലളിതമായ ചോദ്യമല്ല. ഓരോ കണത്തിനും വേഗതയുണ്ടെന്ന വസ്തുത നിങ്ങൾ പരിചിതമാണ്. തന്മാത്രകളുടെ ശരാശരി വേഗത എല്ലാ കണങ്ങളുടെയും ചലനത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.
ശരാശരി മൂല്യങ്ങൾ.ആദ്യം മുതൽ, വാതകം ഉണ്ടാക്കുന്ന എല്ലാ തന്മാത്രകളുടെയും ചലനം കണ്ടെത്താനുള്ള ശ്രമം നിങ്ങൾ ഉപേക്ഷിക്കേണ്ടതുണ്ട്. അവയിൽ ധാരാളം ഉണ്ട്, അവ വളരെ പ്രയാസത്തോടെ നീങ്ങുന്നു. ഓരോ തന്മാത്രയും എങ്ങനെ ചലിക്കുന്നു എന്ന് നമുക്ക് അറിയേണ്ടതില്ല. എല്ലാ വാതക തന്മാത്രകളുടെയും ചലനം എന്ത് ഫലത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു എന്ന് നമ്മൾ കണ്ടെത്തണം.
മുഴുവൻ വാതക തന്മാത്രകളുടെയും ചലനത്തിൻ്റെ സ്വഭാവം അനുഭവത്തിൽ നിന്ന് അറിയാം. തന്മാത്രകൾ ക്രമരഹിതമായ (താപ) ചലനത്തിൽ ഏർപ്പെടുന്നു. അതായത്, ഏതൊരു തന്മാത്രയുടെയും വേഗത വളരെ വലുതോ ചെറുതോ ആകാം. തന്മാത്രകൾ പരസ്പരം കൂട്ടിയിടിക്കുമ്പോൾ അവയുടെ ചലന ദിശ നിരന്തരം മാറുന്നു.
വ്യക്തിഗത തന്മാത്രകളുടെ വേഗത എന്തായാലും ആകാം ശരാശരിഈ വേഗതയുടെ മോഡുലസിൻ്റെ മൂല്യം വളരെ വ്യക്തമാണ്. അതുപോലെ, ഒരു ക്ലാസിലെ വിദ്യാർത്ഥികളുടെ ഉയരം തുല്യമല്ല, എന്നാൽ അതിൻ്റെ ശരാശരി ഒരു നിശ്ചിത സംഖ്യയാണ്. ഈ നമ്പർ കണ്ടെത്തുന്നതിന്, നിങ്ങൾ വ്യക്തിഗത വിദ്യാർത്ഥികളുടെ ഉയരങ്ങൾ കൂട്ടിച്ചേർക്കുകയും ഈ തുക വിദ്യാർത്ഥികളുടെ എണ്ണം കൊണ്ട് ഹരിക്കുകയും വേണം.
വേഗതയുടെ ചതുരത്തിൻ്റെ ശരാശരി മൂല്യം.ഭാവിയിൽ, നമുക്ക് ശരാശരി മൂല്യം വേണ്ടത് വേഗതയുടെ തന്നെയല്ല, മറിച്ച് വേഗതയുടെ ചതുരത്തിൻ്റെ മൂല്യമാണ്. തന്മാത്രകളുടെ ശരാശരി ഗതികോർജ്ജം ഈ മൂല്യത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. തന്മാത്രകളുടെ ശരാശരി ഗതികോർജ്ജം, നമ്മൾ ഉടൻ കാണും പോലെ, മുഴുവൻ തന്മാത്രാ ഗതിവിഗതിയിലും വളരെ പ്രധാനമാണ്.
വ്യക്തിഗത വാതക തന്മാത്രകളുടെ പ്രവേഗ മൊഡ്യൂളുകളെ നമുക്ക് സൂചിപ്പിക്കാം. വേഗതയുടെ ചതുരത്തിൻ്റെ ശരാശരി മൂല്യം ഇനിപ്പറയുന്ന ഫോർമുലയാൽ നിർണ്ണയിക്കപ്പെടുന്നു:

എവിടെ എൻ- വാതകത്തിലെ തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണം.
എന്നാൽ ഏതെങ്കിലും വെക്‌ടറിൻ്റെ മോഡുലസിൻ്റെ വർഗ്ഗം കോർഡിനേറ്റ് അക്ഷങ്ങളിലെ അതിൻ്റെ പ്രൊജക്ഷനുകളുടെ ചതുരങ്ങളുടെ ആകെത്തുകയ്ക്ക് തുല്യമാണ്. OX, OY, OZ. അതുകൊണ്ടാണ്

സൂത്രവാക്യത്തിന് സമാനമായ ഫോർമുലകൾ ഉപയോഗിച്ച് അളവുകളുടെ ശരാശരി മൂല്യങ്ങൾ നിർണ്ണയിക്കാനാകും (8.9). പ്രൊജക്ഷനുകളുടെ സ്ക്വയറുകളുടെ ശരാശരി മൂല്യത്തിനും ശരാശരി മൂല്യങ്ങൾക്കും ഇടയിൽ ബന്ധത്തിൻ്റെ അതേ ബന്ധമുണ്ട് (8.10):

തീർച്ചയായും, സമത്വം (8.10) ഓരോ തന്മാത്രയ്ക്കും സാധുതയുള്ളതാണ്. വ്യക്തിഗത തന്മാത്രകൾക്കായി ഈ തുല്യതകൾ കൂട്ടിച്ചേർക്കുകയും തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന സമവാക്യത്തിൻ്റെ ഇരുവശങ്ങളെയും തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണം കൊണ്ട് ഹരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു എൻ, ഞങ്ങൾ ഫോർമുലയിൽ എത്തുന്നു (8.11).
ശ്രദ്ധ! മൂന്ന് അക്ഷങ്ങളുടെ ദിശകൾ മുതൽ ഓ, ഓഒപ്പം OZതന്മാത്രകളുടെ ക്രമരഹിതമായ ചലനം കാരണം, അവ തുല്യമാണ്, വേഗത പ്രൊജക്ഷനുകളുടെ ചതുരങ്ങളുടെ ശരാശരി മൂല്യങ്ങൾ പരസ്പരം തുല്യമാണ്:

നിങ്ങൾ നോക്കൂ, കുഴപ്പത്തിൽ നിന്ന് ഒരു പ്രത്യേക പാറ്റേൺ ഉയർന്നുവരുന്നു. നിങ്ങൾക്ക് ഇത് സ്വയം മനസിലാക്കാൻ കഴിയുമോ?
അക്കൗണ്ട് റിലേഷൻ (8.12) കണക്കിലെടുത്ത്, ഞങ്ങൾ ഫോർമുലയിൽ (8.11) പകരം വയ്ക്കുന്നു. അപ്പോൾ നമുക്ക് ലഭിക്കുന്ന വേഗത പ്രൊജക്ഷൻ്റെ ശരാശരി ചതുരത്തിന്:

അതായത്, വേഗത പ്രൊജക്ഷൻ്റെ ശരാശരി ചതുരം വേഗതയുടെ ശരാശരി ചതുരത്തിൻ്റെ 1/3 ന് തുല്യമാണ്. സ്ഥലത്തിൻ്റെ ത്രിമാനത കാരണം 1/3 ഘടകം പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നു, അതനുസരിച്ച്, ഏത് വെക്റ്ററിനും മൂന്ന് പ്രൊജക്ഷനുകളുടെ അസ്തിത്വം.
തന്മാത്രകളുടെ വേഗത ക്രമരഹിതമായി മാറുന്നു, എന്നാൽ വേഗതയുടെ ശരാശരി ചതുരം നന്നായി നിർവചിക്കപ്പെട്ട മൂല്യമാണ്.

6. തന്മാത്രാ ചലന സിദ്ധാന്തത്തിൻ്റെ അടിസ്ഥാന സമവാക്യം
വാതകങ്ങളുടെ തന്മാത്രാ ചലന സിദ്ധാന്തത്തിൻ്റെ അടിസ്ഥാന സമവാക്യത്തിൻ്റെ വ്യുൽപ്പന്നത്തിലേക്ക് നമുക്ക് പോകാം. ഈ സമവാക്യം അതിൻ്റെ തന്മാത്രകളുടെ ശരാശരി ഗതികോർജ്ജത്തിൽ വാതക സമ്മർദ്ദത്തിൻ്റെ ആശ്രിതത്വം സ്ഥാപിക്കുന്നു. 19-ആം നൂറ്റാണ്ടിൽ ഈ സമവാക്യത്തിൻ്റെ വ്യുൽപ്പന്നത്തിന് ശേഷം. അതിൻ്റെ സാധുതയുടെ പരീക്ഷണാത്മക തെളിവ് ക്വാണ്ടിറ്റേറ്റീവ് സിദ്ധാന്തത്തിൻ്റെ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള വികസനം ആരംഭിച്ചു, അത് ഇന്നും തുടരുന്നു.
ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലെ മിക്കവാറും എല്ലാ പ്രസ്താവനകളുടെയും തെളിവ്, ഏത് സമവാക്യത്തിൻ്റെയും വ്യുൽപ്പന്നം വ്യത്യസ്ത അളവിലുള്ള കാഠിന്യത്തോടെയും ബോധ്യപ്പെടുത്തുന്നതിലും ചെയ്യാം: വളരെ ലളിതവും കൂടുതലോ കുറവോ കർശനമായതോ ആധുനിക ശാസ്ത്രത്തിന് ലഭ്യമായ പൂർണ്ണമായ കാഠിന്യത്തോടെയോ.
വാതകങ്ങളുടെ തന്മാത്രാ ചലന സിദ്ധാന്തത്തിൻ്റെ സമവാക്യത്തിൻ്റെ കർശനമായ വ്യുൽപ്പന്നം വളരെ സങ്കീർണ്ണമാണ്. അതിനാൽ, സമവാക്യത്തിൻ്റെ വളരെ ലളിതവും സ്കീമാറ്റിക് ഡെറിവേറ്റേഷനുമായി ഞങ്ങൾ സ്വയം പരിമിതപ്പെടുത്തും. എല്ലാ ലളിതവൽക്കരണങ്ങളും ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, ഫലം ശരിയായിരിക്കും.
അടിസ്ഥാന സമവാക്യത്തിൻ്റെ വ്യുൽപ്പന്നം.ചുവരിലെ വാതക സമ്മർദ്ദം നമുക്ക് കണക്കാക്കാം സി.ഡിപാത്രം എ ബി സി ഡിപ്രദേശം എസ്, കോർഡിനേറ്റ് അക്ഷത്തിന് ലംബമായി OX (ചിത്രം.8.13).

ഒരു തന്മാത്ര ഒരു ഭിത്തിയിൽ ഇടിക്കുമ്പോൾ, അതിൻ്റെ ആക്കം മാറുന്നു: . ആഘാതത്തിൽ തന്മാത്രകളുടെ വേഗതയുടെ മോഡുലസ് മാറാത്തതിനാൽ . ന്യൂട്ടൻ്റെ രണ്ടാമത്തെ നിയമം അനുസരിച്ച്, ഒരു തന്മാത്രയുടെ ആക്കം മാറ്റുന്നത് പാത്രത്തിൻ്റെ ചുമരിൽ നിന്ന് അതിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ശക്തിയുടെ പ്രേരണയ്ക്ക് തുല്യമാണ്, കൂടാതെ ന്യൂട്ടൻ്റെ മൂന്നാം നിയമമനുസരിച്ച്, ശക്തിയുടെ പ്രേരണയുടെ വ്യാപ്തിയും ഭിത്തിയിലെ തന്മാത്രയുടെ പ്രവർത്തനങ്ങൾ സമാനമാണ്. അനന്തരഫലമായി, തന്മാത്രയുടെ ആഘാതത്തിൻ്റെ ഫലമായി, ചുവരിൽ ഒരു ബലം പ്രയോഗിക്കപ്പെട്ടു, അതിൻ്റെ ആക്കം .

തന്മാത്രാ ഗതിവിഗതി സിദ്ധാന്തം വിശദീകരിക്കുന്നത് എല്ലാ പദാർത്ഥങ്ങളും സങ്കലനത്തിൻ്റെ മൂന്ന് അവസ്ഥകളിൽ നിലനിൽക്കുമെന്ന് വിശദീകരിക്കുന്നു: ഖര, ദ്രാവകം, വാതകം. ഉദാഹരണത്തിന്, ഐസ്, വെള്ളം, നീരാവി. പ്ലാസ്മയെ പലപ്പോഴും ദ്രവ്യത്തിൻ്റെ നാലാമത്തെ അവസ്ഥയായി കണക്കാക്കുന്നു.

ദ്രവ്യത്തിൻ്റെ മൊത്തം അവസ്ഥകൾ(ലാറ്റിനിൽ നിന്ന് അഗ്രിഗോ- അറ്റാച്ചുചെയ്യുക, ബന്ധിപ്പിക്കുക) - ഒരേ പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ അവസ്ഥകൾ, അവയ്ക്കിടയിലുള്ള പരിവർത്തനങ്ങൾ അതിൻ്റെ ഭൌതിക ഗുണങ്ങളിൽ മാറ്റം വരുത്തുന്നു. ദ്രവ്യത്തിൻ്റെ മൊത്തത്തിലുള്ള അവസ്ഥയിലെ മാറ്റമാണിത്.

മൂന്ന് അവസ്ഥകളിലും, ഒരേ പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ തന്മാത്രകൾ പരസ്പരം വ്യത്യസ്തമല്ല, അവയുടെ സ്ഥാനം, താപ ചലനത്തിൻ്റെ സ്വഭാവം, ഇൻ്റർമോളികുലാർ ഇൻ്ററാക്ഷൻ്റെ ശക്തികൾ എന്നിവ മാത്രം മാറുന്നു.

വാതകങ്ങളിലെ തന്മാത്രകളുടെ ചലനം

വാതകങ്ങളിൽ, തന്മാത്രകളും ആറ്റങ്ങളും തമ്മിലുള്ള അകലം സാധാരണയായി തന്മാത്രകളുടെ വലിപ്പത്തേക്കാൾ വളരെ കൂടുതലാണ്, ആകർഷകമായ ശക്തികൾ വളരെ ചെറുതാണ്. അതിനാൽ, വാതകങ്ങൾക്ക് അവയുടെ ആകൃതിയും സ്ഥിരമായ അളവും ഇല്ല. വലിയ ദൂരങ്ങളിലുള്ള വികർഷണ ശക്തികളും ചെറുതായതിനാൽ വാതകങ്ങൾ എളുപ്പത്തിൽ കംപ്രസ്സുചെയ്യുന്നു. വാതകങ്ങൾക്ക് അനിശ്ചിതമായി വികസിക്കുന്ന സ്വഭാവമുണ്ട്, അവയ്ക്ക് നൽകിയിരിക്കുന്ന മുഴുവൻ അളവും നിറയ്ക്കുന്നു. വാതക തന്മാത്രകൾ വളരെ ഉയർന്ന വേഗതയിൽ നീങ്ങുന്നു, പരസ്പരം കൂട്ടിമുട്ടുന്നു, വ്യത്യസ്ത ദിശകളിൽ പരസ്പരം കുതിക്കുന്നു. പാത്രത്തിൻ്റെ ചുമരുകളിൽ തന്മാത്രകളുടെ നിരവധി ആഘാതങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു വാതക സമ്മർദ്ദം.

ദ്രാവകങ്ങളിലെ തന്മാത്രകളുടെ ചലനം

ദ്രാവകങ്ങളിൽ, തന്മാത്രകൾ സന്തുലിതാവസ്ഥയ്ക്ക് ചുറ്റും ആന്ദോളനം ചെയ്യുക മാത്രമല്ല, ഒരു സന്തുലിത സ്ഥാനത്ത് നിന്ന് അടുത്തതിലേക്ക് ചാടുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ ജമ്പുകൾ ഇടയ്ക്കിടെ സംഭവിക്കുന്നു. അത്തരം ജമ്പുകൾക്കിടയിലുള്ള സമയ ഇടവേളയെ വിളിക്കുന്നു സ്ഥിരമായ ജീവിതത്തിൻ്റെ ശരാശരി സമയം(അഥവാ ശരാശരി വിശ്രമ സമയം) കൂടാതെ കത്ത് കൊണ്ട് നിയുക്തമാക്കിയിട്ടുണ്ടോ?. മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ, ഒരു പ്രത്യേക സന്തുലിതാവസ്ഥയ്ക്ക് ചുറ്റുമുള്ള ആന്ദോളനങ്ങളുടെ സമയമാണ് വിശ്രമ സമയം. ഊഷ്മാവിൽ ഈ സമയം ശരാശരി 10-11 സെ. ഒരു ആന്ദോളനത്തിൻ്റെ സമയം 10 ​​-12 ... 10 -13 സെക്കൻ്റ് ആണ്.

ഊഷ്മാവ് കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് ഉദാസീനമായ ജീവിത സമയം കുറയുന്നു. ഒരു ദ്രാവകത്തിൻ്റെ തന്മാത്രകൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരം തന്മാത്രകളുടെ വലിപ്പത്തേക്കാൾ ചെറുതാണ്, കണങ്ങൾ പരസ്പരം അടുത്താണ് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത്, ഇൻ്റർമോളികുലാർ ആകർഷണം ശക്തമാണ്. എന്നിരുന്നാലും, ദ്രാവക തന്മാത്രകളുടെ ക്രമീകരണം വോളിയത്തിലുടനീളം കർശനമായി ക്രമീകരിച്ചിട്ടില്ല.

ഖരപദാർത്ഥങ്ങൾ പോലെയുള്ള ദ്രാവകങ്ങൾ അവയുടെ അളവ് നിലനിർത്തുന്നു, പക്ഷേ അവയുടെ സ്വന്തം രൂപമില്ല. അതിനാൽ, അവ സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന പാത്രത്തിൻ്റെ ആകൃതി അവർ എടുക്കുന്നു. ദ്രാവകത്തിന് ഇനിപ്പറയുന്ന ഗുണങ്ങളുണ്ട്: ദ്രവ്യത. ഈ പ്രോപ്പർട്ടിക്ക് നന്ദി, ദ്രാവകം ആകൃതി മാറുന്നതിനെ ചെറുക്കുന്നില്ല, ചെറുതായി കംപ്രസ്സുചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ അതിൻ്റെ ഭൗതിക ഗുണങ്ങൾ ദ്രാവകത്തിനുള്ളിലെ എല്ലാ ദിശകളിലും തുല്യമാണ് (ദ്രാവകങ്ങളുടെ ഐസോട്രോപി). ദ്രാവകങ്ങളിലെ തന്മാത്രാ ചലനത്തിൻ്റെ സ്വഭാവം ആദ്യമായി സ്ഥാപിച്ചത് സോവിയറ്റ് ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞനായ യാക്കോവ് ഇലിച്ച് ഫ്രെങ്കൽ (1894 - 1952) ആണ്.

ഖരപദാർഥങ്ങളിലെ തന്മാത്രകളുടെ ചലനം

ഒരു ഖരവസ്തുവിൻ്റെ തന്മാത്രകളും ആറ്റങ്ങളും ഒരു നിശ്ചിത ക്രമത്തിലും രൂപത്തിലും ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നു ക്രിസ്റ്റൽ ലാറ്റിസ്. അത്തരം ഖരപദാർഥങ്ങളെ ക്രിസ്റ്റലിൻ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ആറ്റങ്ങൾ സന്തുലിതാവസ്ഥയ്ക്ക് ചുറ്റും വൈബ്രേഷൻ ചലനങ്ങൾ നടത്തുന്നു, അവയ്ക്കിടയിലുള്ള ആകർഷണം വളരെ ശക്തമാണ്. അതിനാൽ, സാധാരണ അവസ്ഥയിലുള്ള ഖരവസ്തുക്കൾ അവയുടെ അളവ് നിലനിർത്തുകയും അവയുടെ ആകൃതി ഉണ്ടായിരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

ഭൗതികശാസ്ത്രം

ദ്രവ്യത്തിൻ്റെ ആറ്റങ്ങളും തന്മാത്രകളും തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനം. ഖര, ദ്രാവക, വാതക ശരീരങ്ങളുടെ ഘടന

ഒരു പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ തന്മാത്രകൾക്കിടയിൽ, ആകർഷകവും വികർഷണശക്തികളും ഒരേസമയം പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ഈ ശക്തികൾ പ്രധാനമായും തന്മാത്രകൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.

പരീക്ഷണാത്മകവും സൈദ്ധാന്തികവുമായ പഠനങ്ങൾ അനുസരിച്ച്, തന്മാത്രകൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരത്തിൻ്റെ nth ശക്തിക്ക് വിപരീത ആനുപാതികമാണ് ഇൻ്റർമോളികുലാർ ഇൻ്ററാക്ഷൻ ശക്തികൾ:

എവിടെ ആകർഷക ശക്തികൾ n = 7, ഒപ്പം വികർഷണ ശക്തികൾ .

രണ്ട് തന്മാത്രകളുടെ പ്രതിപ്രവർത്തനം അവയുടെ കേന്ദ്രങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള r ദൂരത്തിൽ തന്മാത്രകളുടെ ആകർഷണത്തിൻ്റെയും വികർഷണത്തിൻ്റെയും ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ശക്തികളുടെ പ്രൊജക്ഷൻ്റെ ഒരു ഗ്രാഫ് ഉപയോഗിച്ച് വിവരിക്കാം. 1 തന്മാത്രയിൽ നിന്ന് r അക്ഷം നയിക്കാം, അതിൻ്റെ കേന്ദ്രം കോർഡിനേറ്റുകളുടെ ഉത്ഭവവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു, അതിൽ നിന്ന് അകലെ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന തന്മാത്ര 2 ൻ്റെ കേന്ദ്രത്തിലേക്ക് (ചിത്രം 1).

അപ്പോൾ തന്മാത്ര 1-ൽ നിന്ന് r അക്ഷത്തിലേക്ക് തന്മാത്ര 2-ൻ്റെ വികർഷണ ബലത്തിൻ്റെ പ്രൊജക്ഷൻ പോസിറ്റീവ് ആയിരിക്കും. തന്മാത്ര 2 ൻ്റെ തന്മാത്ര 1 ലേക്ക് ആകർഷിക്കുന്ന ബലത്തിൻ്റെ പ്രൊജക്ഷൻ നെഗറ്റീവ് ആയിരിക്കും.

വികർഷണ ശക്തികൾ (ചിത്രം 2) ചെറിയ ദൂരങ്ങളിൽ ആകർഷകമായ ശക്തികളേക്കാൾ വളരെ വലുതാണ്, എന്നാൽ r വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് വളരെ വേഗത്തിൽ കുറയുന്നു. r വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് ആകർഷകമായ ശക്തികളും അതിവേഗം കുറയുന്നു, അതിനാൽ, ഒരു നിശ്ചിത ദൂരത്തിൽ നിന്ന് ആരംഭിച്ച്, തന്മാത്രകളുടെ പ്രതിപ്രവർത്തനം അവഗണിക്കാം. തന്മാത്രകൾ ഇപ്പോഴും ഇടപഴകുന്ന ഏറ്റവും വലിയ ദൂരത്തെ തന്മാത്രാ പ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ ആരം എന്ന് വിളിക്കുന്നു .

വികർഷണ ശക്തികൾ ആകർഷക ശക്തികൾക്ക് തുല്യമാണ്.

ദൂരം തന്മാത്രകളുടെ സ്ഥിരതയുള്ള സന്തുലിത ആപേക്ഷിക സ്ഥാനവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു.

ഒരു പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ സംയോജനത്തിൻ്റെ വിവിധ അവസ്ഥകളിൽ, അതിൻ്റെ തന്മാത്രകൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരം വ്യത്യസ്തമാണ്. അതിനാൽ തന്മാത്രകളുടെ ശക്തി പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിലെ വ്യത്യാസവും വാതകങ്ങൾ, ദ്രാവകങ്ങൾ, ഖരവസ്തുക്കൾ എന്നിവയുടെ തന്മാത്രകളുടെ ചലനത്തിൻ്റെ സ്വഭാവത്തിലുള്ള കാര്യമായ വ്യത്യാസവും.

വാതകങ്ങളിൽ, തന്മാത്രകൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരം തന്മാത്രകളുടെ വലിപ്പത്തേക്കാൾ പലമടങ്ങ് കൂടുതലാണ്. തൽഫലമായി, വാതക തന്മാത്രകൾ തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തന ശക്തികൾ ചെറുതും തന്മാത്രകളുടെ താപ ചലനത്തിൻ്റെ ഗതികോർജ്ജം അവയുടെ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ സാധ്യതയുള്ള ഊർജ്ജത്തെക്കാൾ വളരെ കൂടുതലാണ്. ഓരോ തന്മാത്രയും മറ്റ് തന്മാത്രകളുമായി കൂട്ടിയിടിക്കുമ്പോൾ ദിശയും പ്രവേഗ മൊഡ്യൂളും മാറ്റിക്കൊണ്ട് ഭീമാകാരമായ വേഗതയിൽ (സെക്കൻഡിൽ നൂറുകണക്കിന് മീറ്റർ) മറ്റ് തന്മാത്രകളിൽ നിന്ന് സ്വതന്ത്രമായി നീങ്ങുന്നു. വാതക തന്മാത്രകളുടെ സ്വതന്ത്ര പാത വാതകത്തിൻ്റെ മർദ്ദത്തെയും താപനിലയെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. സാധാരണ അവസ്ഥയിൽ.

ദ്രാവകങ്ങളിൽ, തന്മാത്രകൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരം വാതകങ്ങളേക്കാൾ വളരെ ചെറുതാണ്. തന്മാത്രകൾ തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തന ശക്തികൾ വലുതാണ്, തന്മാത്രകളുടെ ചലനത്തിൻ്റെ ഗതികോർജ്ജം അവയുടെ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ സാധ്യതയുള്ള ഊർജ്ജവുമായി ആനുപാതികമാണ്, അതിൻ്റെ ഫലമായി ദ്രാവകത്തിൻ്റെ തന്മാത്രകൾ ഒരു നിശ്ചിത സന്തുലിതാവസ്ഥയ്ക്ക് ചുറ്റും ആന്ദോളനം ചെയ്യുന്നു, തുടർന്ന് പെട്ടെന്ന് പുതിയതിലേക്ക് കുതിക്കുന്നു. വളരെ ചെറിയ സമയത്തിന് ശേഷം സന്തുലിതാവസ്ഥ നിലകൊള്ളുന്നു, ഇത് ദ്രാവകത്തിൻ്റെ ദ്രവത്വത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. അങ്ങനെ, ഒരു ദ്രാവകത്തിൽ, തന്മാത്രകൾ പ്രധാനമായും വൈബ്രേഷൻ, വിവർത്തന ചലനങ്ങൾ നടത്തുന്നു. ഖരവസ്തുക്കളിൽ, തന്മാത്രകൾ തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തന ശക്തികൾ വളരെ ശക്തമാണ്, തന്മാത്രകളുടെ ചലനത്തിൻ്റെ ഗതികോർജ്ജം അവയുടെ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ സാധ്യതയേക്കാൾ വളരെ കുറവാണ്. ക്രിസ്റ്റൽ ലാറ്റിസിൻ്റെ ഒരു നോഡ് - ഒരു നിശ്ചിത സ്ഥിരമായ സന്തുലിത സ്ഥാനത്തിന് ചുറ്റും ചെറിയ വ്യാപ്തിയുള്ള വൈബ്രേഷനുകൾ മാത്രമാണ് തന്മാത്രകൾ നടത്തുന്നത്.

പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ സാന്ദ്രതയും മോളാർ പിണ്ഡവും അറിഞ്ഞുകൊണ്ട് ഈ ദൂരം കണക്കാക്കാം. ഏകാഗ്രത -ഒരു യൂണിറ്റ് വോള്യത്തിലെ കണങ്ങളുടെ എണ്ണം സാന്ദ്രത, മോളാർ പിണ്ഡം, അവഗാഡ്രോയുടെ സംഖ്യ എന്നിവയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.

ഗ്യാസ് നിയമങ്ങളും ഐസിടിയുടെ അടിസ്ഥാനങ്ങളും.

വാതകം വേണ്ടത്ര അപൂർവമാണെങ്കിൽ (ഇത് ഒരു സാധാരണ കാര്യമാണ്; നമ്മൾ മിക്കപ്പോഴും അപൂർവ വാതകങ്ങളെ കൈകാര്യം ചെയ്യേണ്ടിവരും), മർദ്ദം പി, വോളിയം വി, വാതകത്തിൻ്റെ അളവ് ν, താപനില ടി എന്നിവയെ ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന ഒരു ഫോർമുല ഉപയോഗിച്ചാണ് മിക്കവാറും ഏത് കണക്കുകൂട്ടലും നടത്തുന്നത്. പ്രസിദ്ധമായ "ഒരു ആദർശ വാതകത്തിൻ്റെ സമവാക്യാവസ്ഥ" P·V= ν·R·T. മറ്റുള്ളവയെല്ലാം നൽകിയാൽ ഈ അളവുകളിലൊന്ന് എങ്ങനെ കണ്ടെത്താം എന്നത് വളരെ ലളിതവും മനസ്സിലാക്കാവുന്നതുമാണ്. എന്നാൽ പ്രശ്നം മറ്റ് ചില അളവുകളെ കുറിച്ചുള്ള രീതിയിൽ രൂപപ്പെടുത്താൻ കഴിയും - ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു വാതകത്തിൻ്റെ സാന്ദ്രതയെക്കുറിച്ച്. അതിനാൽ, ചുമതല: 300 കെ താപനിലയിലും 0.2 എടിഎം മർദ്ദത്തിലും നൈട്രജൻ്റെ സാന്ദ്രത കണ്ടെത്തുക. നമുക്ക് അത് പരിഹരിക്കാം. അവസ്ഥ വിലയിരുത്തുമ്പോൾ, വാതകം വളരെ അപൂർവമാണ് (80% നൈട്രജൻ അടങ്ങിയതും ഉയർന്ന മർദ്ദത്തിലുള്ളതുമായ വായു അപൂർവമായി കണക്കാക്കാം, ഞങ്ങൾ അത് സ്വതന്ത്രമായി ശ്വസിക്കുകയും അതിലൂടെ എളുപ്പത്തിൽ കടന്നുപോകുകയും ചെയ്യുന്നു), ഇത് അങ്ങനെയല്ലെങ്കിൽ, ഞങ്ങൾക്ക് ഇല്ല മറ്റേതെങ്കിലും സൂത്രവാക്യങ്ങൾ ഇല്ല - ഞങ്ങൾ ഈ പ്രിയപ്പെട്ട ഒന്ന് ഉപയോഗിക്കുന്നു. വ്യവസ്ഥ വാതകത്തിൻ്റെ ഏതെങ്കിലും ഭാഗത്തിൻ്റെ അളവ് വ്യക്തമാക്കുന്നില്ല; നമുക്ക് 1 ക്യുബിക് മീറ്റർ നൈട്രജൻ എടുത്ത് ഈ വോള്യത്തിലെ വാതകത്തിൻ്റെ അളവ് കണ്ടെത്താം. നൈട്രജൻ എം = 0.028 കി.ഗ്രാം/മോളിൻ്റെ മോളാർ പിണ്ഡം അറിയുമ്പോൾ, ഈ ഭാഗത്തിൻ്റെ പിണ്ഡം ഞങ്ങൾ കണ്ടെത്തുന്നു - പ്രശ്നം പരിഹരിച്ചു. വാതകത്തിൻ്റെ അളവ് ν= P·V/R·T, പിണ്ഡം m = ν·М = М·P·V/R·T, അതിനാൽ സാന്ദ്രത ρ= m/V = М·P/R·T = 0.028·20000/ (8.3·300) ≈ 0.2 കി.ഗ്രാം/m3. ഞങ്ങൾ തിരഞ്ഞെടുത്ത വോളിയം ഉത്തരത്തിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടില്ല; സ്പെസിഫിക്കറ്റിനായി ഞങ്ങൾ അത് തിരഞ്ഞെടുത്തു - ഈ രീതിയിൽ ന്യായവാദം ചെയ്യുന്നത് എളുപ്പമാണ്, കാരണം വോളിയം എന്തും ആകാമെന്ന് നിങ്ങൾ പെട്ടെന്ന് മനസ്സിലാക്കുന്നില്ല, പക്ഷേ സാന്ദ്രത സമാനമായിരിക്കും. എന്നിരുന്നാലും, "ഒരു വോളിയം എടുക്കുന്നതിലൂടെ, പറയുക, അഞ്ചിരട്ടി വലുത്, ഞങ്ങൾ ഗ്യാസിൻ്റെ അളവ് കൃത്യമായി അഞ്ച് മടങ്ങ് വർദ്ധിപ്പിക്കും, അതിനാൽ, ഞങ്ങൾ എത്ര വോളിയം എടുത്താലും സാന്ദ്രത തുല്യമായിരിക്കും" എന്ന് നിങ്ങൾക്ക് മനസിലാക്കാൻ കഴിയും. നിങ്ങൾക്ക് ഇഷ്ടപ്പെട്ട സൂത്രവാക്യം മാറ്റിയെഴുതാം, വാതകത്തിൻ്റെ ഒരു ഭാഗത്തിൻ്റെ പിണ്ഡത്തിലൂടെയും അതിൻ്റെ മോളാർ പിണ്ഡത്തിലൂടെയും വാതകത്തിൻ്റെ അളവിന് പകരമായി: ν = m/M, അപ്പോൾ m/V = M P/R T എന്ന അനുപാതം ഉടനടി പ്രകടിപ്പിക്കും. , ഇതാണ് സാന്ദ്രത. ഒരു മോളിലെ വാതകം എടുത്ത് അത് ഉൾക്കൊള്ളുന്ന വോളിയം കണ്ടെത്തുന്നത് സാധ്യമായിരുന്നു, അതിനുശേഷം സാന്ദ്രത ഉടനടി കണ്ടെത്തി, കാരണം മോളിൻ്റെ പിണ്ഡം അറിയാം. പൊതുവേ, പ്രശ്നം ലളിതമാകുമ്പോൾ, അത് പരിഹരിക്കാനുള്ള കൂടുതൽ തുല്യവും മനോഹരവുമായ വഴികൾ...
ചോദ്യം അപ്രതീക്ഷിതമായി തോന്നിയേക്കാവുന്ന മറ്റൊരു പ്രശ്നം ഇതാ: 20 മീറ്റർ ഉയരത്തിലും ഭൂനിരപ്പിൽ നിന്ന് 50 മീറ്റർ ഉയരത്തിലും വായു മർദ്ദത്തിലെ വ്യത്യാസം കണ്ടെത്തുക. താപനില 00C, മർദ്ദം 1 atm. പരിഹാരം: ഈ സാഹചര്യങ്ങളിൽ വായു സാന്ദ്രത ρ കണ്ടെത്തുകയാണെങ്കിൽ, സമ്മർദ്ദ വ്യത്യാസം ∆P = ρ·g·∆H. മുമ്പത്തെ പ്രശ്നത്തിലെ അതേ രീതിയിൽ ഞങ്ങൾ സാന്ദ്രത കണ്ടെത്തുന്നു, വായു വാതകങ്ങളുടെ മിശ്രിതമാണ് എന്നതാണ് ഒരേയൊരു ബുദ്ധിമുട്ട്. അതിൽ 80% നൈട്രജനും 20% ഓക്സിജനും ഉണ്ടെന്ന് കരുതുക, മിശ്രിതത്തിൻ്റെ ഒരു മോളിൻ്റെ പിണ്ഡം ഞങ്ങൾ കണ്ടെത്തുന്നു: m = 0.8 0.028 + 0.2 0.032 ≈ 0.029 കിലോ. ഈ മോൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്ന വോള്യം V= R·T/P ആണ്, ഈ രണ്ട് അളവുകളുടെയും അനുപാതമായി സാന്ദ്രത കണ്ടെത്തുന്നു. അപ്പോൾ എല്ലാം വ്യക്തമാണ്, ഉത്തരം ഏകദേശം 35 Pa ആയിരിക്കും.
കണ്ടെത്തുമ്പോൾ വാതക സാന്ദ്രതയും കണക്കാക്കേണ്ടതുണ്ട്, ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു നിശ്ചിത അളവിലുള്ള ബലൂണിൻ്റെ ലിഫ്റ്റിംഗ് ഫോഴ്‌സ്, ഒരു നിശ്ചിത സമയത്തേക്ക് വെള്ളത്തിനടിയിൽ ശ്വസിക്കാൻ ആവശ്യമായ സ്കൂബ സിലിണ്ടറുകളിലെ വായുവിൻ്റെ അളവ് കണക്കാക്കുമ്പോൾ, എണ്ണം കണക്കാക്കുമ്പോൾ കഴുതകൾക്ക് ഒരു നിശ്ചിത അളവിൽ മെർക്കുറി നീരാവി മരുഭൂമിയിലൂടെയും മറ്റ് പല സന്ദർഭങ്ങളിലും കൊണ്ടുപോകേണ്ടതുണ്ട്.
എന്നാൽ ചുമതല കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമാണ്: ഒരു ഇലക്ട്രിക് കെറ്റിൽ മേശപ്പുറത്ത് ശബ്ദത്തോടെ തിളച്ചുമറിയുന്നു, വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം 1000 W ആണ്, കാര്യക്ഷമത. ഹീറ്റർ 75% (ബാക്കിയുള്ളത് ചുറ്റുമുള്ള സ്ഥലത്തേക്ക് "പോകുന്നു"). സ്‌പൗട്ടിൽ നിന്ന് ഒരു നീരാവി പറക്കുന്നു - ഈ ജെറ്റിലെ വാതകത്തിൻ്റെ വേഗത 1 സെൻ്റീമീറ്റർ 2 ആണ്. പട്ടികകളിൽ നിന്ന് ആവശ്യമായ എല്ലാ ഡാറ്റയും എടുക്കുക.
പരിഹാരം. കെറ്റിലിലെ വെള്ളത്തിന് മുകളിൽ പൂരിത നീരാവി രൂപം കൊള്ളുന്നുവെന്ന് നമുക്ക് അനുമാനിക്കാം, തുടർന്ന് + 1000 സിയിൽ പൂരിത ജല നീരാവി പുറത്തേക്ക് പറക്കുന്നു. അത്തരം നീരാവിയുടെ മർദ്ദം 1 atm ആണ്, അതിൻ്റെ സാന്ദ്രത കണ്ടെത്താൻ എളുപ്പമാണ്. ബാഷ്പീകരണത്തിന് ഉപയോഗിക്കുന്ന പവർ Р= 0.75·Р0 = 750 W, ബാഷ്പീകരണത്തിൻ്റെ പ്രത്യേക താപം (ബാഷ്പീകരണം) r = 2300 kJ/kg എന്നിവ അറിയുമ്പോൾ, τ: m= 0.75Р0·τ/r സമയത്ത് രൂപംകൊണ്ട നീരാവിയുടെ പിണ്ഡം നമുക്ക് കണ്ടെത്താം. . നമുക്ക് സാന്ദ്രത അറിയാം, അപ്പോൾ ഈ അളവിലുള്ള നീരാവിയുടെ അളവ് കണ്ടെത്താൻ എളുപ്പമാണ്. ബാക്കിയുള്ളവ ഇതിനകം വ്യക്തമാണ് - ഈ വോളിയം 1 cm2 ക്രോസ്-സെക്ഷണൽ ഏരിയയുള്ള ഒരു നിരയുടെ രൂപത്തിൽ സങ്കൽപ്പിക്കുക, ഈ നിരയുടെ നീളം τ കൊണ്ട് ഹരിച്ചാൽ നമുക്ക് പുറപ്പെടുന്നതിൻ്റെ വേഗത നൽകും (ഈ നീളം ഒരു സെക്കൻഡിൽ എടുക്കും. ). അതിനാൽ, കെറ്റിൽ സ്പൗട്ടിൽ നിന്ന് പുറപ്പെടുന്ന ജെറ്റിൻ്റെ വേഗത V = m/(ρ S τ) = 0.75 P0 τ/(r ρ S τ) = 0.75 P0 R T/(r P M ·S) = 750·8.3· 373/(2.3·106·1·105·0.018·1·10-4) ≈ 5 മീ/സെ.
(സി) സിൽബർമാൻ എ.ആർ.