g10f-6.1· Fəsil 6: Molekulyar-kinetik nəzəriyyə· ~13 dəq

MKN əsasları, ideal qaz və temperatur

MKN müddəaları, ideal qaz, əsas tənlik, temperatur.

Molekulyar-kinetik nəzəriyyə (MKN) üç əsas müddəaya söykənir: bütün maddələr mikroskopik zərrəciklərdən — molekul və atomlardan — ibarətdir; bu zərrəciklər fasiləsiz, nizamsız istilik hərəkəti edir (bunu Broun hərəkəti və diffuziya əyani sübut edir); zərrəciklər arasında həm cazibə, həm itələmə xarakterli qarşılıqlı təsir mövcuddur. Maddənin ν\nu mol kütləsi N=νNAN = \nu N_A molekul ehtiva edir, burada NA=6,02⋅1023N_A = 6{,}02\cdot10^{23} mol−1^{-1} — Avadro sabitidir. İdeal qaz modeli molekulların öz ölçüsünü və aralarındakı potensial enerjini nəzərə almır — yalnız mütləq elastik toqquşmalar hesaba katılır. Bu modeldə MKN-nin əsas tənliyi p=13nm0v2‾=23nEk‾p = \frac{1}{3}n m_0 \overline{v^2} = \frac{2}{3}n\overline{E_k} şəklindədir, burada nn — konsentrasiya, m0m_0 — bir molekulun kütləsi, Ek‾\overline{E_k} — orta kinetik enerjidir. Temperatur molekulların orta kinetik enerjisini ölçür: Ek‾=32kT\overline{E_k} = \frac{3}{2}kT, k=1,38⋅10−23k = 1{,}38\cdot10^{-23} C/K. Mütləq sıfır (00 K) — bütün istilik hərəkətinin dayanacağı hipotetik hədddir; Kelvin şkalası: T=t+273T = t + 273.

📌Nümunə

Məsələn: t=27°Ct = 27°C temperaturda ideal qaz molekulunun orta kinetik enerjisi Ek‾=32⋅1,38⋅10−23⋅300≈6,21⋅10−21\overline{E_k} = \frac{3}{2} \cdot 1{,}38\cdot10^{-23} \cdot 300 \approx 6{,}21\cdot10^{-21} C olur.

Əsas terminlər

Molekulyar-kinetik nəzəriyyə (MKN) — Maddələrin mikroskopik zərrəciklərdən (molekul və atomlardan) ibarət olduğunu, bu zərrəciklərin fasiləsiz nizamsız istilik hərəkəti etdiyini və aralarında həm cazibə, həm itələmə xarakterli qarşılıqlı təsir mövcud olduğunu iddia edən nəzəriyyə.
Avadro sabiti (NAN_A) — Bir mol maddədəki molekulların sayı: NA=6,02⋅1023N_A = 6{,}02\cdot10^{23} mol−1^{-1}. Maddədəki molekulların ümumi sayı N=νNAN = \nu N_A düsturu ilə hesablanır.
İdeal qaz — Molekulların öz ölçüsü və aralarındakı qarşılıqlı təsir potensial enerjisi nəzərə alınmayan, yalnız mütləq elastik toqquşmaların hesaba katıldığı fiziki model.
Konsentrasiya (nn) — Vahid həcmdəki molekulların sayı: n=N/Vn = N/V. MKN-nin əsas tənliyində təzyiqin konsentrasiyadan asılılığını ifadə etmək üçün istifadə olunur.
Mütləq sıfır (00 K) — Bütün istilik hərəkətinin nəzəri olaraq dayanacağı hipotetik temperatur həddi. Kelvin şkalasında 00 K, Selsi şkalasında isə −273°C-273°\text{C}-yə uyğundur.
Bolsman sabiti (kk) — Temperaturla orta kinetik enerji arasında mütənasiblik əmsalı: k=1,38⋅10−23k = 1{,}38\cdot10^{-23} C/K. Ek‾=32kT\overline{E_k} = \frac{3}{2}kT düsturunda istifadə olunur.
MKN-nin əsas tənliyinin ifadə formaları və temperatur əlaqəsi
İfadəDüsturAçıqlama
Təzyiq, konsentrasiya və orta kvadratik sürətp=13nm0v2‾p = \frac{1}{3}n m_0 \overline{v^2}m0m_0 — bir molekulun kütləsi, v2‾\overline{v^2} — orta kvadratik sürətin kvadratı
Təzyiq və orta kinetik enerjip=23nEk‾p = \frac{2}{3}n\overline{E_k}Ek‾\overline{E_k} — molekulların irəliləmə hərəkətinin orta kinetik enerjisi
Temperatur və orta kinetik enerjiEk‾=32kT\overline{E_k} = \frac{3}{2}kTk=1,38⋅10−23k = 1{,}38\cdot10^{-23} C/K — Bolsman sabiti
Selsi–Kelvin çevrilməsiT=t+273T = t + 273Düsturlarda həmişə temperaturun Kelvin (TT) qiymətindən istifadə edin

Cədvəl 1: MKN-nin əsas tənliyi, temperatur və orta kinetik enerji arasındakı əlaqə düsturları

✎27°C27°\text{C} temperaturda ideal qaz molekulunun orta kinetik enerjisinin hesablanması
  1. 1Verilənlər: t=27°Ct = 27°\text{C}, k=1,38⋅10−23k = 1{,}38\cdot10^{-23} C/K
  2. 2Temperaturu Kelvinə çevir: T=t+273=27+273=300T = t + 273 = 27 + 273 = 300 K
  3. 3Orta kinetik enerji düsturunu yaz: Ek‾=32kT\overline{E_k} = \frac{3}{2}kT
  4. 4Qiymətləri yerinə qoy və hesabla: Ek‾=32⋅1,38⋅10−23⋅300=32⋅4,14⋅10−21≈6,21⋅10−21\overline{E_k} = \frac{3}{2} \cdot 1{,}38\cdot10^{-23} \cdot 300 = \frac{3}{2} \cdot 4{,}14\cdot10^{-21} \approx 6{,}21\cdot10^{-21} C
  5. 5Cavab: Ek‾≈6,21⋅10−21\overline{E_k} \approx 6{,}21\cdot10^{-21} C
🚫Tez-tez səhv

Şagirdlər tez-tez Selsi temperaturunu birbaşa Ek‾=32kT\overline{E_k} = \frac{3}{2}kT düsturunda yerinə yazırlar. Düsturlarda həmişə Kelvin şkalasından istifadə edin: əvvəlcə T=t+273T = t + 273 çevrilməsini aparın, sonra düstura daxil edin.

⚠️Diqqət

İdeal qaz yalnız nəzəri bir modeldir — molekulların öz ölçüsü və qarşılıqlı təsir potensial enerjisi nəzərə alınmır. Real qazlar bu modeldən kənara çıxa bilər. Məsələ həll edərkən verilən qazın "ideal qaz" kimi qəbul olunduğunu yoxlayın.

Qaydalar

  1. 1MKN-nin üç müddəası: maddə zərrəciklərdən ibarətdir; zərrəciklər fasiləsiz nizamsız hərəkət edir; zərrəciklər arasında qarşılıqlı təsir var.
  2. 2Molekulların sayı: N=νNAN = \nu N_A, Avadro sabiti NA=6,02⋅1023N_A = 6{,}02\cdot10^{23} mol−1^{-1}.
  3. 3MKN-nin əsas tənliyi: p=13nm0v2‾=23nEk‾p = \frac{1}{3}n m_0 \overline{v^2} = \frac{2}{3}n\overline{E_k}, burada n=N/Vn = N/V — konsentrasiya.
  4. 4Temperatur və orta kinetik enerji: Ek‾=32kT\overline{E_k} = \frac{3}{2}kT, k=1,38⋅10−23k = 1{,}38\cdot10^{-23} C/K.
  5. 5Selsi–Kelvin çevrilməsi: T(K)=t(°C)+273T(K) = t(°C) + 273; düsturlarda həmişə Kelvin istifadə edin.

Məşq

10 asan · 10 orta · 10 çətin

Hər testdə təsadüfi 10 sual seçilir

AsanOrtaÇətinQarışıq