மூலக்கூறு இயக்கவியல் கோட்பாட்டின் படி ஒரு திரவ நிலையில். II. மூலக்கூறு இயற்பியல். ஒரு சிறந்த வாயுவின் இயக்கவியல் மாதிரி

இந்த வீடியோ பாடம் "ஐசிடியின் அடிப்படை விதிகள்" என்ற தலைப்புக்கு அர்ப்பணிக்கப்பட்டுள்ளது. பொருளின் அமைப்பு. மூலக்கூறு". இயற்பியலில் மூலக்கூறு இயக்கக் கோட்பாடு (MKT) என்ன படிக்கிறது என்பதை இங்கே நீங்கள் அறிந்து கொள்வீர்கள். ICT அடிப்படையிலான மூன்று முக்கிய விதிகளை அறிந்து கொள்ளுங்கள். ஒரு பொருளின் இயற்பியல் பண்புகளை எது தீர்மானிக்கிறது மற்றும் ஒரு அணு மற்றும் மூலக்கூறு என்ன என்பதை நீங்கள் அறிந்து கொள்வீர்கள்.

முதலில், நாம் படித்த இயற்பியலின் முந்தைய அனைத்து பிரிவுகளையும் நினைவில் கொள்வோம், மேலும் இந்த நேரத்தில் நாம் மேக்ரோஸ்கோபிக் உடல்களுடன் (அல்லது மேக்ரோகோசத்தின் பொருள்கள்) நிகழும் செயல்முறைகளை பரிசீலித்து வருகிறோம் என்பதைப் புரிந்துகொள்வோம். இப்போது அவற்றின் அமைப்பு மற்றும் அவற்றின் உள்ளே நிகழும் செயல்முறைகளைப் படிப்போம்.

வரையறை. மேக்ரோஸ்கோபிக் உடல்- அதிக எண்ணிக்கையிலான துகள்களைக் கொண்ட ஒரு உடல். உதாரணமாக: ஒரு கார், ஒரு நபர், ஒரு கிரகம், ஒரு பில்லியர்ட் பந்து...

நுண்ணிய உடல் -ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட துகள்களைக் கொண்ட உடல். உதாரணமாக: அணு, மூலக்கூறு, எலக்ட்ரான்... (படம் 1)

அரிசி. 1. முறையே மைக்ரோ மற்றும் மேக்ரோ பொருள்களின் எடுத்துக்காட்டுகள்

MCT பாடத்திட்டத்தின் பாடத்தை இவ்வாறு வரையறுத்த பிறகு, MCT பாடநெறி தனக்குத்தானே அமைக்கும் முக்கிய குறிக்கோள்களைப் பற்றி இப்போது பேச வேண்டும், அதாவது:

1. மேக்ரோஸ்கோபிக் உடலுக்குள் நிகழும் செயல்முறைகள் பற்றிய ஆய்வு (துகள்களின் இயக்கம் மற்றும் தொடர்பு)
2. உடல்களின் பண்புகள் (அடர்த்தி, நிறை, அழுத்தம் (வாயுக்களுக்கு)...)
3. வெப்ப நிகழ்வுகளின் ஆய்வு (வெப்பமூட்டும்-குளிரூட்டல், உடலின் உடல் நிலைகளில் மாற்றங்கள்)

முழு தலைப்பிலும் நடைபெறும் இந்த சிக்கல்களின் ஆய்வு, இப்போது ICT இன் அடிப்படை விதிகள் என்று அழைக்கப்படுவதை உருவாக்குவோம் என்ற உண்மையுடன் தொடங்கும், அதாவது, நீண்ட காலமாக சந்தேகத்திற்கு அப்பாற்பட்ட சில அறிக்கைகள், மற்றும், இதிலிருந்து தொடங்கி, முழு மேலும் படிப்பு கட்டப்படும்.

அவற்றை ஒவ்வொன்றாகப் பார்ப்போம்:

அனைத்து பொருட்களும் அதிக எண்ணிக்கையிலான துகள்களைக் கொண்டிருக்கின்றன - மூலக்கூறுகள் மற்றும் அணுக்கள்.

வரையறை. அணு- ஒரு வேதியியல் தனிமத்தின் மிகச்சிறிய துகள். அணுக்களின் பரிமாணங்கள் (அவற்றின் விட்டம்) செ.மீ வரிசையில் உள்ளன.மூலக்கூறுகளைப் போலன்றி, ஒப்பீட்டளவில் சில வகையான அணுக்கள் உள்ளன என்பது குறிப்பிடத்தக்கது. அவற்றின் அனைத்து வகைகளும், தற்போது மனிதனுக்குத் தெரிந்தவை, கால அட்டவணை என்று அழைக்கப்படுபவற்றில் சேகரிக்கப்பட்டுள்ளன (படம் 2 ஐப் பார்க்கவும்)

அரிசி. 2. டி.ஐ. மெண்டலீவ் எழுதிய வேதியியல் தனிமங்களின் கால அட்டவணை (அடிப்படையில் அணுக்களின் வகைகள்)

மூலக்கூறு- அணுக்களைக் கொண்ட பொருளின் கட்டமைப்பு அலகு. அணுக்களைப் போலல்லாமல், அவை பெரியவை மற்றும் கனமானவை, மிக முக்கியமாக, அவை ஒரு பெரிய வகையைக் கொண்டுள்ளன.

மூலக்கூறுகள் ஒரு அணுவைக் கொண்ட ஒரு பொருள் அழைக்கப்படுகிறது அணு, அதிக எண்ணிக்கையில் இருந்து - மூலக்கூறு. உதாரணமாக: ஆக்ஸிஜன், நீர், டேபிள் உப்பு () - மூலக்கூறு; ஹீலியம் வெள்ளி (அவர், ஏஜி) - அணு.

மேலும், மேக்ரோஸ்கோபிக் உடல்களின் பண்புகள் அவற்றின் நுண்ணிய கலவையின் அளவு பண்புகளை மட்டுமல்ல, தரமான ஒன்றையும் சார்ந்துள்ளது என்பதை புரிந்து கொள்ள வேண்டும்.

அணுக்களின் கட்டமைப்பில் ஒரு பொருளுக்கு ஒரு குறிப்பிட்ட வடிவியல் இருந்தால் ( படிக லட்டு), அல்லது, மாறாக, இல்லை, பின்னர் இந்த உடல்கள் வெவ்வேறு பண்புகளைக் கொண்டிருக்கும். எடுத்துக்காட்டாக, உருவமற்ற உடல்களுக்கு கடுமையான உருகுநிலை இல்லை. மிகவும் பிரபலமான உதாரணம் உருவமற்ற கிராஃபைட் மற்றும் படிக வைரம். இரண்டு பொருட்களும் கார்பன் அணுக்களால் ஆனவை.

அரிசி. 3. முறையே கிராஃபைட் மற்றும் வைரம்

எனவே, "பொருள் எத்தனை அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது, எந்த ஒப்பீட்டு அமைப்பில், எந்த வகையான அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகள் உள்ளன?" - முதல் கேள்வி, அதற்கான பதில் உடல்களின் பண்புகளைப் புரிந்துகொள்வதற்கு நம்மை நெருக்கமாகக் கொண்டுவரும்.

மேலே குறிப்பிட்டுள்ள அனைத்து துகள்களும் தொடர்ச்சியான வெப்ப குழப்பமான இயக்கத்தில் உள்ளன.

மேலே விவாதிக்கப்பட்ட எடுத்துக்காட்டுகளைப் போலவே, இந்த இயக்கத்தின் அளவு அம்சங்களை மட்டுமல்ல, பல்வேறு பொருட்களுக்கான தரமானவற்றையும் புரிந்துகொள்வது முக்கியம்.

திடப்பொருட்களின் மூலக்கூறுகள் மற்றும் அணுக்கள் அவற்றின் நிலையான நிலைக்கு ஒப்பீட்டளவில் சிறிய அதிர்வுகளை மட்டுமே அனுபவிக்கின்றன; திரவம் - அதிர்வுறும், ஆனால் மூலக்கூறு இடைவெளியின் பெரிய அளவு காரணமாக, அவை சில நேரங்களில் ஒருவருக்கொருவர் இடங்களை மாற்றுகின்றன; வாயு துகள்கள், நடைமுறையில் மோதாமல் விண்வெளியில் சுதந்திரமாக நகரும்.

துகள்கள் ஒன்றுடன் ஒன்று தொடர்பு கொள்கின்றன.

இந்த இடைவினை இயற்கையில் மின்காந்தமானது (ஒரு அணுவின் கருக்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான்களுக்கு இடையேயான தொடர்பு) மற்றும் இரு திசைகளிலும் செயல்படுகிறது (ஈர்ப்பு மற்றும் விரட்டல் இரண்டும்).

இங்கே: ஈ- துகள்களுக்கு இடையே உள்ள தூரம்; அ- துகள் அளவு (விட்டம்).

"அணு" என்ற கருத்து முதலில் பண்டைய கிரேக்க தத்துவஞானியும் இயற்கை விஞ்ஞானியுமான டெமோக்ரிட்டஸால் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது (படம் 4). பிந்தைய காலகட்டத்தில், ரஷ்ய விஞ்ஞானி லோமோனோசோவ் மைக்ரோவேர்ல்டின் கட்டமைப்பைப் பற்றி தீவிரமாக ஆச்சரியப்பட்டார் (படம் 5).

அரிசி. 4. ஜனநாயகம்

அரிசி. 5. லோமோனோசோவ்

அடுத்த பாடத்தில் ICT இன் முக்கிய விதிகளின் தரமான ஆதாரப்பூர்வ முறைகளை அறிமுகப்படுத்துவோம்.

நூல் பட்டியல்

1. Myakishev G.Ya., Sinyakov A.Z. மூலக்கூறு இயற்பியல். வெப்ப இயக்கவியல். - எம்.: பஸ்டர்ட், 2010.
2. Gendenstein L.E., Dick Yu.I. இயற்பியல் 10ம் வகுப்பு. - எம்.: இலெக்சா, 2005.
3. கஸ்யனோவ் வி.ஏ. இயற்பியல் 10ம் வகுப்பு. - எம்.: பஸ்டர்ட், 2010.

1. Elementy.ru ().
   
2. Samlib.ru ().
3. வலைஒளி().

வீட்டு பாடம்

1. *வீடியோ டுடோரியலில் காட்டப்பட்டுள்ள எண்ணெய் மூலக்கூறின் அளவை அளவிடுவதற்கான பரிசோதனையை எந்த சக்தியால் செய்ய முடியும்?
2. மூலக்கூறு இயக்கக் கோட்பாடு ஏன் கரிம சேர்மங்களைக் கருத்தில் கொள்ளவில்லை?
3. ஏன் ஒரு சிறிய மணல் மணல் கூட மேக்ரோகாஸத்தின் ஒரு பொருளாக இருக்கிறது?
4. மற்ற துகள்களில் இருந்து வரும் துகள்கள் மீது முக்கியமாக என்ன இயற்கையின் சக்திகள் செயல்படுகின்றன?
5. ஒரு குறிப்பிட்ட வேதியியல் அமைப்பு ஒரு வேதியியல் உறுப்பு என்பதை நீங்கள் எவ்வாறு தீர்மானிக்க முடியும்?

எந்தவொரு பொருளும் இயற்பியலால் மிகச்சிறிய துகள்களின் தொகுப்பாகக் கருதப்படுகிறது: அணுக்கள், மூலக்கூறுகள் மற்றும் அயனிகள். இந்த துகள்கள் அனைத்தும் தொடர்ச்சியான குழப்பமான இயக்கத்தில் உள்ளன மற்றும் மீள் மோதல்கள் மூலம் ஒருவருக்கொருவர் தொடர்பு கொள்கின்றன.

அணுக் கோட்பாடு என்பது மூலக்கூறு இயக்கக் கோட்பாட்டின் அடிப்படையாகும்

ஜனநாயகம்

மூலக்கூறு இயக்கவியல் கோட்பாடு சுமார் 2,500 ஆண்டுகளுக்கு முன்பு பண்டைய கிரேக்கத்தில் தோன்றியது. அதன் அடித்தளம் கருதப்படுகிறது அணு கருதுகோள் , யாருடைய ஆசிரியர்கள் பண்டைய கிரேக்க தத்துவஞானி லியூசிப்பஸ்மற்றும் அவரது மாணவர் பண்டைய கிரேக்க விஞ்ஞானி டெமோக்ரிட்டஸ்அப்தேரா நகரத்திலிருந்து.

லூசிப்பஸ்

லூசிப்பஸ் மற்றும் டெமோக்ரிடஸ் ஆகியோர் அனைத்து பொருள்களும் பிரிக்க முடியாத சிறிய துகள்களைக் கொண்டிருப்பதாகக் கருதினர். அணுக்கள் (கிரேக்க மொழியில் இருந்துἄτομος - பிரிக்க முடியாதது). மேலும் அணுக்களுக்கு இடையிலான இடைவெளி வெறுமையால் நிரப்பப்படுகிறது. அனைத்து அணுக்களும் அளவு மற்றும் வடிவம் மற்றும் இயக்கம் திறன் கொண்டவை. இடைக்காலத்தில் இந்தக் கோட்பாட்டின் ஆதரவாளர்கள் ஜியோர்டானோ புருனோ, கலிலியோ, ஐசக் பெக்மேன்மற்றும் பிற விஞ்ஞானிகள். மூலக்கூறு இயக்கவியல் கோட்பாட்டின் அடித்தளங்கள் 1738 இல் வெளியிடப்பட்ட "ஹைட்ரோடைனமிக்ஸ்" என்ற படைப்பில் அமைக்கப்பட்டன. அதன் ஆசிரியர் சுவிஸ் இயற்பியலாளர், இயந்திரவியல் மற்றும் கணிதவியலாளர் ஆவார். டேனியல் பெர்னோலி.

மூலக்கூறு இயக்கக் கோட்பாட்டின் அடிப்படைக் கோட்பாடுகள்

மிகைல் வாசிலீவிச் லோமோனோசோவ்

நவீன இயற்பியலுக்கு மிக நெருக்கமான விஷயம் பொருளின் அணு கட்டமைப்பின் கோட்பாடு ஆகும், இது 18 ஆம் நூற்றாண்டில் சிறந்த ரஷ்ய விஞ்ஞானியால் உருவாக்கப்பட்டது. மிகைல் வாசிலீவிச் லோமோனோசோவ். அனைத்து பொருட்களும் இயற்றப்பட்டவை என்று அவர் வாதிட்டார் மூலக்கூறுகள்அவர் அழைத்தது சடலங்கள் . மற்றும் கார்பஸ்கல்ஸ், இதையொட்டி, கொண்டிருக்கும் அணுக்கள் . லோமோனோசோவின் கோட்பாடு அழைக்கப்படுகிறது கார்பஸ்குலர் .

ஆனால் அது மாறிவிடும், அணு பிளவுபடுகிறது. இது நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட கரு மற்றும் எதிர்மறை எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது. ஆனால் பொதுவாக இது மின்சாரம் நடுநிலையானது.

நவீன அறிவியல் அழைக்கிறது அணு ஒரு வேதியியல் தனிமத்தின் மிகச்சிறிய பகுதி அதன் அடிப்படை பண்புகளின் கேரியர் ஆகும். அணுக்கரு பிணைப்புகளால் இணைக்கப்பட்டு, அணுக்கள் மூலக்கூறுகளை உருவாக்குகின்றன. ஒரு மூலக்கூறில் ஒரே அல்லது வேறுபட்ட இரசாயன கூறுகளின் ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட அணுக்கள் இருக்கலாம்.

அனைத்து உடல்களும் அதிக எண்ணிக்கையிலான துகள்களைக் கொண்டிருக்கின்றன: அணுக்கள், மூலக்கூறுகள் மற்றும் அயனிகள். இந்த துகள்கள் தொடர்ச்சியாகவும் குழப்பமாகவும் நகரும். அவர்களின் இயக்கம் எந்த குறிப்பிட்ட திசையையும் கொண்டிருக்கவில்லை மற்றும் அழைக்கப்படுகிறது வெப்ப இயக்கம் . அவற்றின் இயக்கத்தின் போது, ​​துகள்கள் முற்றிலும் மீள் மோதல்கள் மூலம் ஒருவருக்கொருவர் தொடர்பு கொள்கின்றன.

மூலக்கூறுகள் மற்றும் அணுக்களை நாம் நிர்வாணக் கண்ணால் கவனிக்க முடியாது. ஆனால் அவர்களின் செயல்களின் விளைவை நாம் காணலாம்.

மூலக்கூறு இயக்கக் கோட்பாட்டின் முக்கிய விதிகளின் உறுதிப்படுத்தல்: பரவல் , பிரவுனிய இயக்கம் மற்றும் மாற்றம் பொருட்களின் மொத்த நிலைகள் .

பரவல்

திரவத்தில் பரவல்

மூலக்கூறுகளின் நிலையான இயக்கத்தின் சான்றுகளில் ஒன்று நிகழ்வு ஆகும் பரவல் .

இயக்கத்தின் செயல்பாட்டில், ஒரு பொருளின் மூலக்கூறுகள் மற்றும் அணுக்கள் அதனுடன் தொடர்பு கொண்ட மற்றொரு பொருளின் மூலக்கூறுகள் மற்றும் அணுக்களுக்கு இடையில் ஊடுருவுகின்றன. இரண்டாவது பொருளின் மூலக்கூறுகள் மற்றும் அணுக்கள் சரியாக அதே வழியில் செயல்படுகின்றன.முதல் தொடர்பாக. சிறிது நேரம் கழித்து, இரண்டு பொருட்களின் மூலக்கூறுகளும் முழு தொகுதி முழுவதும் சமமாக விநியோகிக்கப்படுகின்றன.

ஒரு பொருளின் மூலக்கூறுகள் மற்றொன்றின் மூலக்கூறுகளுக்கு இடையே ஊடுருவும் செயல்முறை என்று அழைக்கப்படுகிறது பரவல் . ஒரு கிளாஸ் கொதிக்கும் நீரில் ஒரு தேநீர் பையை வைக்கும்போது ஒவ்வொரு நாளும் வீட்டில் பரவும் நிகழ்வை நாம் சந்திக்கிறோம். நிறமற்ற கொதிக்கும் நீர் அதன் நிறத்தை எவ்வாறு மாற்றுகிறது என்பதை நாங்கள் கவனிக்கிறோம். பல மாங்கனீசு படிகங்களை தண்ணீருடன் ஒரு சோதனைக் குழாயில் வீசுவதன் மூலம், தண்ணீர் இளஞ்சிவப்பு நிறமாக மாறுவதை நீங்கள் காணலாம். இதுவும் பரவல்தான்.

ஒரு யூனிட் தொகுதிக்கான துகள்களின் எண்ணிக்கை அழைக்கப்படுகிறது செறிவு பொருட்கள். பரவலின் போது, ​​மூலக்கூறுகள் செறிவு அதிகமாக இருக்கும் ஒரு பொருளின் பகுதிகளிலிருந்து அது குறைவாக இருக்கும் பகுதிகளுக்கு நகரும். மூலக்கூறுகளின் இயக்கம் என்று அழைக்கப்படுகிறது பரவல் ஓட்டம் . பரவலின் விளைவாக, பொருட்களின் வெவ்வேறு பகுதிகளில் உள்ள செறிவுகள் சமப்படுத்தப்படுகின்றன.

வாயுக்கள், திரவங்கள் மற்றும் திடப்பொருட்களில் பரவலைக் காணலாம். வாயுக்களில் இது திரவங்களை விட வேகமான விகிதத்தில் நிகழ்கிறது. காற்றில் எவ்வளவு விரைவாக நாற்றம் பரவுகிறது என்பதை நாம் அறிவோம். சோதனைக் குழாயில் உள்ள திரவமானது, அதில் மை விடப்பட்டால் மிகவும் மெதுவாக நிறமாக மாறும். ஒரு கொள்கலனின் அடிப்பகுதியில் டேபிள் உப்பின் படிகங்களை தண்ணீரில் போட்டு, கலக்காமல் இருந்தால், தீர்வு ஒரே மாதிரியாக மாறுவதற்கு ஒரு நாளுக்கு மேல் கடந்துவிடும்.

உலோகங்களைத் தொடர்புகொள்வதன் எல்லையிலும் பரவல் ஏற்படுகிறது. ஆனால் இந்த விஷயத்தில் அதன் வேகம் மிகக் குறைவு. அறை வெப்பநிலை மற்றும் வளிமண்டல அழுத்தத்தில், தாமிரத்தை தங்கத்தால் பூசினால், சில ஆயிரம் ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு தங்கம் சில மைக்ரான்களை மட்டுமே தாமிரத்திற்குள் ஊடுருவிவிடும்.

தங்கக் கட்டியின் மீது எடையின் கீழ் வைக்கப்படும் இங்காட்டின் ஈயம் 5 ஆண்டுகளில் 1 செ.மீ ஆழம் வரை மட்டுமே அதில் ஊடுருவிச் செல்லும்.

உலோகங்களில் பரவல்

பரவல் விகிதம்

பரவல் விகிதம் ஓட்டத்தின் குறுக்குவெட்டு பகுதி, பொருட்களின் செறிவு வேறுபாடு, அவற்றின் வெப்பநிலை அல்லது கட்டணங்களில் உள்ள வேறுபாடு ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது. 2 செமீ விட்டம் கொண்ட கம்பியின் மூலம், 1 செமீ விட்டம் கொண்ட கம்பியை விட 4 மடங்கு வேகமாக வெப்பம் பரவுகிறது. பொருட்களுக்கு இடையே அதிக வெப்பநிலை வேறுபாடு, பரவல் விகிதம் அதிகமாகும். வெப்ப பரவலின் போது, ​​அதன் வேகம் சார்ந்துள்ளது வெப்ப கடத்தி பொருள், மற்றும் மின்சார கட்டணங்கள் ஒரு ஓட்டம் வழக்கில் - இருந்து மின் கடத்துத்திறன் .

ஃபிக்கின் சட்டம்

அடால்ஃப் ஃபிக்

1855 ஆம் ஆண்டில், ஜெர்மன் உடலியல் நிபுணர் அடால்ஃப் யூஜென் ஃபிக் பரவல் செயல்முறைகளின் முதல் அளவு விளக்கத்தை செய்தார்:

எங்கே ஜே - அடர்த்தி பொருளின் பரவல் ஓட்டம்,

டி - பரவல் குணகம்,

சி - பொருள் செறிவு.

பொருள் பரவல் ஃப்ளக்ஸ் அடர்த்திஜே [செ.மீ -2 வி -1 ] என்பது பரவல் குணகத்திற்கு விகிதாசாரமாகும்டி [செ.மீ -2 வி -1 ] மற்றும் எதிர் அடையாளத்துடன் எடுக்கப்பட்ட செறிவு சாய்வு.

இந்த சமன்பாடு அழைக்கப்படுகிறது ஃபிக்கின் முதல் சமன்பாடு .

பரவல், இதன் விளைவாக பொருட்களின் செறிவு சமப்படுத்தப்படுகிறது, இது அழைக்கப்படுகிறது நிலையற்ற பரவல் . இத்தகைய பரவலுடன், செறிவு சாய்வு காலப்போக்கில் மாறுகிறது. மற்றும் வழக்கில் நிலையான பரவல் இந்த சாய்வு நிலையானது.

பிரவுனிய இயக்கம்

ராபர்ட் பிரவுன்

இந்த நிகழ்வை 1827 ஆம் ஆண்டில் ஸ்காட்டிஷ் தாவரவியலாளர் ராபர்ட் பிரவுன் கண்டுபிடித்தார், ஒரு நுண்ணோக்கியின் கீழ் சைட்டோபிளாஸ்மிக் தானியங்கள் நீரில் நிறுத்தி வைக்கப்பட்டு, வட அமெரிக்க தாவரத்தின் மகரந்த செல்களிலிருந்து தனிமைப்படுத்தப்பட்டன.கிளார்கியா புல்செல்லா, அவர் சிறிய திடமான தானியங்களுக்கு கவனம் செலுத்தினார். எந்த காரணமும் இல்லாமல் அவர்கள் நடுங்கி மெதுவாக நகர்ந்தனர். திரவத்தின் வெப்பநிலை அதிகரித்தால், துகள்களின் வேகம் அதிகரிக்கும். துகள் அளவு குறைந்தபோதும் இதேதான் நடந்தது. அவற்றின் அளவு அதிகரித்தால், திரவத்தின் வெப்பநிலை குறைந்து அல்லது அதன் பாகுத்தன்மை அதிகரித்தால், துகள்களின் இயக்கம் குறைகிறது. துகள்களின் இந்த அற்புதமான "நடனங்கள்" எண்ணற்ற நீண்ட காலத்திற்கு கவனிக்கப்படலாம். துகள்கள் உயிருடன் இருப்பதே இந்த இயக்கத்திற்கான காரணம் என்று முடிவு செய்து, பிரவுன் தானியங்களை சிறிய நிலக்கரி துகள்களால் மாற்றினார். விளைவு அப்படியே இருந்தது.

பிரவுனிய இயக்கம்

பிரவுனின் சோதனைகளை மீண்டும் செய்ய, மிகவும் சாதாரண நுண்ணோக்கி இருந்தால் போதும். மூலக்கூறு அளவு மிகவும் சிறியது. அத்தகைய சாதனம் மூலம் அவற்றை ஆய்வு செய்வது சாத்தியமில்லை. ஆனால், சோதனைக் குழாயில் தண்ணீரை வாட்டர்கலர் பெயிண்ட் மூலம் டின்ட் செய்து, அதை மைக்ரோஸ்கோப் மூலம் பார்த்தால், சின்னஞ்சிறிய வண்ணத் துகள்கள் சீரற்ற முறையில் நகர்வதைக் காண்போம். இவை மூலக்கூறுகள் அல்ல, ஆனால் தண்ணீரில் இடைநிறுத்தப்பட்ட வண்ணப்பூச்சின் துகள்கள். மேலும் அவை எல்லா பக்கங்களிலிருந்தும் தாக்கும் நீர் மூலக்கூறுகளால் நகர வேண்டிய கட்டாயத்தில் உள்ளன.

இது திரவங்கள் அல்லது வாயுக்களில் இடைநிறுத்தப்பட்ட நுண்ணோக்கி மூலம் தெரியும் அனைத்து துகள்களின் நடத்தை ஆகும். மூலக்கூறுகள் அல்லது அணுக்களின் வெப்ப இயக்கத்தால் ஏற்படும் அவற்றின் சீரற்ற இயக்கம் என்று அழைக்கப்படுகிறது பிரவுனிய இயக்கம் . ஒரு பிரவுனிய துகள் திரவங்கள் மற்றும் வாயுக்களை உருவாக்கும் மூலக்கூறுகள் மற்றும் அணுக்களின் தாக்கங்களுக்கு தொடர்ந்து உட்படுத்தப்படுகிறது. மேலும் இந்த இயக்கம் நிற்கவில்லை.

ஆனால் பிரவுனிய இயக்கமானது 5 மைக்ரான்கள் (மைக்ரோமீட்டர்கள்) சிறிய துகள்களை உள்ளடக்கியிருக்கும். அவற்றின் அளவு பெரியதாக இருந்தால், அவை அசையாமல் இருக்கும். ஒரு பிரவுனியன் துகள் அளவு சிறியது, அது வேகமாக நகரும். 3 மைக்ரானை விட சிறிய துகள்கள் அனைத்து சிக்கலான பாதைகளிலும் மொழிபெயர்ப்பாக நகரும் அல்லது சுழலும்.

பிரவுன் அவர் கண்டுபிடித்த நிகழ்வை விளக்க முடியவில்லை. 19 ஆம் நூற்றாண்டில் மட்டுமே விஞ்ஞானிகள் இந்த கேள்விக்கான பதிலைக் கண்டுபிடித்தனர்: பிரவுனிய துகள்களின் இயக்கம் மூலக்கூறுகள் மற்றும் அணுக்களின் வெப்ப இயக்கத்தின் தாக்கத்தால் ஏற்படுகிறது.

பொருளின் மூன்று நிலைகள்

பொருளை உருவாக்கும் மூலக்கூறுகள் மற்றும் அணுக்கள் இயக்கத்தில் மட்டுமல்ல, ஒருவருக்கொருவர் தொடர்புகொண்டு, பரஸ்பரம் ஈர்க்கும் அல்லது விரட்டும்.

மூலக்கூறுகளுக்கு இடையிலான தூரம் அவற்றின் அளவுடன் ஒப்பிடத்தக்கதாக இருந்தால், அவை ஈர்ப்பை அனுபவிக்கின்றன. அது சிறியதாக மாறினால், விரட்டும் சக்தி ஆதிக்கம் செலுத்தத் தொடங்குகிறது. இது உடல் உறுப்புகளின் சிதைவுக்கு (அமுக்கம் அல்லது பதற்றம்) எதிர்ப்பை விளக்குகிறது.

உடல் சுருக்கப்பட்டால், மூலக்கூறுகளுக்கு இடையிலான தூரம் குறைகிறது, மேலும் விரட்டும் சக்திகள் மூலக்கூறுகளை அவற்றின் அசல் நிலைக்குத் திரும்ப முயற்சிக்கும். நீட்டும்போது, ​​உடலின் சிதைவு மூலக்கூறுகளுக்கு இடையிலான ஈர்ப்பு சக்திகளில் தலையிடும்.

மூலக்கூறுகள் ஒரு உடலுக்குள் மட்டுமல்ல. ஒரு துண்டு துணியை திரவத்தில் நனைக்கவும். அது ஈரமாவதைப் பார்ப்போம். திரவ மூலக்கூறுகள் ஒன்றுக்கொன்று விட திடமான மூலக்கூறுகளால் ஈர்க்கப்படுகின்றன என்பதன் மூலம் இது விளக்கப்படுகிறது.

ஒவ்வொரு இயற்பியல் பொருளும், வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தைப் பொறுத்து, மூன்று நிலைகளில் இருக்கலாம்: திடமான, திரவ அல்லது வாயு . அவர்கள் அழைக்கப்படுகிறார்கள் மதிப்பீட்டு .

வாயுக்களில் மூலக்கூறுகளுக்கு இடையிலான தூரம் பெரியது. எனவே, அவற்றுக்கிடையேயான ஈர்ப்பு சக்திகள் மிகவும் பலவீனமாக உள்ளன, அவை விண்வெளியில் குழப்பமான மற்றும் கிட்டத்தட்ட இலவச இயக்கத்தைச் செய்கின்றன. அவர்கள் தங்கள் இயக்கத்தின் திசையை மாற்றுகிறார்கள், ஒருவருக்கொருவர் அல்லது இரத்த நாளங்களின் சுவர்களைத் தாக்குகிறார்கள்.

திரவங்களில் மூலக்கூறுகள் வாயுவை விட ஒருவருக்கொருவர் நெருக்கமாக அமைந்துள்ளன. அவர்களுக்கிடையேயான ஈர்ப்பு சக்தி அதிகம். அவற்றில் உள்ள மூலக்கூறுகள் இனி சுதந்திரமாக நகராது, ஆனால் சமநிலை நிலையைச் சுற்றி குழப்பமாக ஊசலாடுகின்றன. ஆனால் அவை வெளிப்புற சக்தியின் செயல்பாட்டின் திசையில் குதித்து, ஒருவருக்கொருவர் இடங்களை மாற்றுகின்றன. இதன் விளைவாக திரவ ஓட்டம்.

திடப்பொருட்களில் மூலக்கூறுகளுக்கு இடையிலான தொடர்பு சக்திகள் அவற்றுக்கிடையேயான நெருங்கிய தூரம் காரணமாக மிகவும் வலுவானவை. அண்டை மூலக்கூறுகளின் ஈர்ப்பை அவர்களால் கடக்க முடியாது, எனவே அவை சமநிலை நிலையைச் சுற்றி ஊசலாட்ட இயக்கங்களை மட்டுமே செய்ய முடியும்.

திடப்பொருட்கள் அளவையும் வடிவத்தையும் தக்கவைத்துக்கொள்கின்றன. திரவத்திற்கு வடிவம் இல்லை; அது தற்போது இருக்கும் பாத்திரத்தின் வடிவத்தை எப்போதும் எடுக்கும். ஆனால் அதன் அளவு அப்படியே உள்ளது. வாயு உடல்கள் வித்தியாசமாக நடந்து கொள்கின்றன. அவை வடிவம் மற்றும் தொகுதி இரண்டையும் எளிதில் மாற்றி, அவை வைக்கப்பட்ட பாத்திரத்தின் வடிவத்தை எடுத்து, அவர்களுக்கு வழங்கப்பட்ட முழு அளவையும் ஆக்கிரமித்துக்கொள்ளும்.

இருப்பினும், திரவ அமைப்பைக் கொண்ட, சிறிய திரவத்தன்மை கொண்ட, ஆனால் அவற்றின் வடிவத்தை இன்னும் பராமரிக்கக்கூடிய உடல்களும் உள்ளன. அத்தகைய உடல்கள் அழைக்கப்படுகின்றன உருவமற்ற .

நவீன இயற்பியல் பொருளின் நான்காவது நிலையை அடையாளம் காட்டுகிறது - பிளாஸ்மா .

மூலக்கூறு இயக்கவியல் கோட்பாடு(சுருக்கமாக MKT) என்பது 19 ஆம் நூற்றாண்டில் எழுந்த ஒரு கோட்பாடு மற்றும் மூன்று முக்கிய தோராயமாக சரியான விதிகளின் பார்வையில் இருந்து, முக்கியமாக வாயுக்களின் கட்டமைப்பைக் கருதுகிறது:

அனைத்து உடல்களும் துகள்களால் ஆனவை: அணுக்கள், மூலக்கூறுகள்மற்றும் அயனிகள்;

துகள்கள் தொடர்ச்சியாக உள்ளன குழப்பமானஇயக்கம் (வெப்ப);

துகள்கள் ஒன்றோடொன்று தொடர்பு கொள்கின்றன செய்தபின் மீள் மோதல்கள்.

MCT மிகவும் வெற்றிகரமான இயற்பியல் கோட்பாடுகளில் ஒன்றாக மாறியுள்ளது மற்றும் பல சோதனை உண்மைகளால் உறுதிப்படுத்தப்பட்டுள்ளது. ICT இன் விதிகளுக்கான முக்கிய சான்றுகள்:

பரவல்

பிரவுனிய இயக்கம்

மாற்றவும் திரட்டும் நிலைகள்பொருட்கள்

நவீன இயற்பியலின் பல கிளைகள் MCT இன் அடிப்படையில் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன, குறிப்பாக, உடல் இயக்கவியல்மற்றும் புள்ளியியல் இயக்கவியல். இயற்பியலின் இந்த கிளைகளில், மூலக்கூறு (அணு அல்லது அயனி) அமைப்புகள் மட்டும் ஆய்வு செய்யப்படவில்லை, அவை "வெப்ப" இயக்கத்தில் மட்டுமல்ல, முற்றிலும் மீள் மோதல்கள் மூலம் மட்டுமல்லாமல் தொடர்பு கொள்கின்றன. பொது இயற்பியல் பாடங்களில் பாடப்புத்தகங்களில் காணப்பட்டாலும், மூலக்கூறு இயக்கவியல் கோட்பாடு என்பது நடைமுறையில் நவீன தத்துவார்த்த இயற்பியலில் பயன்படுத்தப்படுவதில்லை.

சிறந்த வாயு - கணித மாதிரி வாயு, இது கருதுகிறது: 1) சாத்தியமான ஆற்றல்தொடர்புகள் மூலக்கூறுகள்அவர்களுடன் ஒப்பிடுகையில் புறக்கணிக்கப்படலாம் இயக்க ஆற்றல்; 2) வாயு மூலக்கூறுகளின் மொத்த அளவு மிகக் குறைவு. மூலக்கூறுகளுக்கு இடையே ஈர்ப்பு அல்லது விரட்டும் சக்திகள் இல்லை, துகள்கள் ஒன்றுடன் ஒன்று அல்லது பாத்திரத்தின் சுவர்களில் மோதுவதில்லை. முற்றிலும் மீள், மற்றும் மோதல்களுக்கு இடையிலான சராசரி நேரத்துடன் ஒப்பிடும்போது மூலக்கூறுகளுக்கு இடையிலான தொடர்பு நேரம் மிகக் குறைவு. ஒரு சிறந்த வாயுவின் நீட்டிக்கப்பட்ட மாதிரியில், அது கொண்டிருக்கும் துகள்களும் மீள் வடிவத்தைக் கொண்டுள்ளன கோளங்கள்அல்லது நீள்வட்டங்கள், இது மொழிபெயர்ப்பு மட்டுமல்ல, சுழற்சி-அதிர்வு இயக்கத்தின் ஆற்றலையும் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்வதை சாத்தியமாக்குகிறது, அதே போல் மையமானது மட்டுமல்ல, துகள்களின் மையமற்ற மோதல்கள் போன்றவையும் ஆகும்.

கிளாசிக்கல் இலட்சிய வாயுக்கள் உள்ளன (அதன் பண்புகள் கிளாசிக்கல் மெக்கானிக்ஸ் விதிகளிலிருந்து பெறப்பட்டவை மற்றும் விவரிக்கப்பட்டுள்ளன போல்ட்ஸ்மேன் புள்ளிவிவரங்கள்)மற்றும் குவாண்டம் இலட்சிய வாயு (பண்புகள் குவாண்டம் இயக்கவியலின் விதிகளால் தீர்மானிக்கப்படுகின்றன மற்றும் புள்ளியியல் வல்லுநர்களால் விவரிக்கப்படுகின்றன ஃபெர்மி - டைராக்அல்லது போஸ் - ஐன்ஸ்டீன்)

கிளாசிக்கல் சிறந்த வாயு

ஒரு சிறந்த வாயுவின் அளவு நிலையான அழுத்தத்தில் வெப்பநிலையை நேர்கோட்டில் சார்ந்துள்ளது

மூலக்கூறு இயக்கக் கருத்துகளின் அடிப்படையில் ஒரு சிறந்த வாயுவின் பண்புகள் ஒரு சிறந்த வாயுவின் இயற்பியல் மாதிரியின் அடிப்படையில் தீர்மானிக்கப்படுகின்றன, இதில் பின்வரும் அனுமானங்கள் செய்யப்படுகின்றன:

இந்த வழக்கில், வாயு துகள்கள் ஒருவருக்கொருவர் சுயாதீனமாக நகர்கின்றன, சுவரில் உள்ள வாயு அழுத்தம் ஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு சுவருடன் துகள்கள் மோதும்போது மாற்றப்படும் மொத்த வேகத்திற்கு சமம், உள் ஆற்றல்- வாயு துகள்களின் ஆற்றல்களின் கூட்டுத்தொகை.

ஒரு சமமான சூத்திரத்தின் படி, ஒரு சிறந்த வாயு ஒரே நேரத்தில் கீழ்ப்படியும் ஒரு வாயு ஆகும். பாயில்-மாரியட் சட்டம்மற்றும் கே லுசாக் , அது:

அழுத்தம் மற்றும் முழுமையான வெப்பநிலை எங்கே. ஒரு சிறந்த வாயுவின் பண்புகள் விவரிக்கப்பட்டுள்ளன மெண்டலீவ் - கிளாபிரான் சமன்பாடு

,

எங்கே - , - எடை, - மோலார் நிறை.

எங்கே - துகள் செறிவு, - போல்ட்ஸ்மேன் நிலையானது.

எந்தவொரு சிறந்த வாயுவிற்கும் இது உண்மைதான் மேயர் விகிதம்:

எங்கே - உலகளாவிய வாயு மாறிலி, - கடைவாய்ப்பல் வெப்ப திறன்நிலையான அழுத்தத்தில், நிலையான அளவு மோலார் வெப்ப திறன் ஆகும்.

மாக்ஸ்வெல் மூலம் மூலக்கூறு வேகங்களின் பரவல் பற்றிய புள்ளிவிவரக் கணக்கீடு செய்யப்பட்டது.

வரைபட வடிவில் மேக்ஸ்வெல் பெற்ற முடிவைக் கருத்தில் கொள்வோம்.

வாயு மூலக்கூறுகள் நகரும்போது தொடர்ந்து மோதுகின்றன. மோதலின் போது ஒவ்வொரு மூலக்கூறின் வேகமும் மாறுகிறது. இது அதிகரிக்கவும் குறைக்கவும் முடியும். இருப்பினும், RMS வேகம் மாறாமல் உள்ளது. ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலையில் ஒரு வாயுவில், காலப்போக்கில் மாறாத மூலக்கூறுகளின் ஒரு குறிப்பிட்ட நிலையான வேக விநியோகம் நிறுவப்பட்டது, இது ஒரு குறிப்பிட்ட புள்ளிவிவர சட்டத்திற்குக் கீழ்ப்படிகிறது என்பதன் மூலம் இது விளக்கப்படுகிறது. ஒரு தனி மூலக்கூறின் வேகம் காலப்போக்கில் மாறலாம், ஆனால் ஒரு குறிப்பிட்ட வேக வரம்பில் வேகம் கொண்ட மூலக்கூறுகளின் விகிதம் மாறாமல் இருக்கும்.

கேள்வி கேட்க முடியாது: எத்தனை மூலக்கூறுகள் ஒரு குறிப்பிட்ட வேகத்தைக் கொண்டுள்ளன. உண்மை என்னவென்றால், எந்த சிறிய அளவிலும் மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கை மிகப் பெரியதாக இருந்தாலும், வேக மதிப்புகளின் எண்ணிக்கை தன்னிச்சையாக பெரியது (ஒரு தொடர் வரிசையில் உள்ள எண்கள் போன்றவை), மேலும் ஒரு மூலக்கூறு கூட கொடுக்கப்படவில்லை. வேகம்.

அரிசி. 3.3

மூலக்கூறுகளின் திசைவேகப் பரவலின் சிக்கலை பின்வருமாறு உருவாக்க வேண்டும். ஒரு யூனிட் அளவு nமூலக்கூறுகள். மூலக்கூறுகளின் எந்தப் பகுதியிலிருந்து வேகம் உள்ளது v 1 முதல் v 1 + Δ v? இது ஒரு புள்ளியியல் பிரச்சனை.

ஸ்டெர்னின் அனுபவத்தின் அடிப்படையில், அதிக எண்ணிக்கையிலான மூலக்கூறுகள் சில சராசரி வேகத்தைக் கொண்டிருக்கும் என்று எதிர்பார்க்கலாம், மேலும் வேகமான மற்றும் மெதுவான மூலக்கூறுகளின் விகிதம் மிகப் பெரியதாக இல்லை. தேவையான அளவீடுகள் வேக இடைவெளியுடன் தொடர்புடைய மூலக்கூறுகளின் பின்னம் Δ என்பதைக் காட்டியது v, அதாவது , படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள படிவம் உள்ளது. 3.3 மேக்ஸ்வெல் 1859 இல் நிகழ்தகவு கோட்பாட்டின் அடிப்படையில் இந்த செயல்பாட்டை கோட்பாட்டளவில் வரையறுத்தார். அப்போதிருந்து, இது மூலக்கூறுகளின் வேக விநியோக செயல்பாடு அல்லது மேக்ஸ்வெல் விதி என்று அழைக்கப்படுகிறது.

சிறந்த வாயு மூலக்கூறுகளின் திசைவேகப் பரவல் செயல்பாட்டைப் பெறுவோம்

- வேகத்திற்கு அருகில் வேக இடைவெளி .

- இடைவெளியில் வேகம் இருக்கும் மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கை
.

- பரிசீலனையில் உள்ள தொகுதியில் உள்ள மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கை.

- மூலக்கூறுகளின் கோணம், அதன் திசைவேகங்கள் இடைவெளியைச் சேர்ந்தவை
.

- வேகத்திற்கு அருகில் ஒரு யூனிட் வேக இடைவெளியில் மூலக்கூறுகளின் பின்னம் .

- மேக்ஸ்வெல் சூத்திரம்.

மேக்ஸ்வெல்லின் புள்ளிவிவர முறைகளைப் பயன்படுத்தி பின்வரும் சூத்திரத்தைப் பெறுகிறோம்:

.

- ஒரு மூலக்கூறின் நிறை,
- போல்ட்ஸ்மேன் நிலையான.

மிகவும் சாத்தியமான வேகம் நிபந்தனையிலிருந்து தீர்மானிக்கப்படுகிறது
.

தீர்க்கிறோம்
;
.

h/z ஐக் குறிப்போம்
.

பிறகு
.

கொடுக்கப்பட்ட திசையில் கொடுக்கப்பட்ட வேகத்திற்கு அருகில் கொடுக்கப்பட்ட வேக வரம்பில் உள்ள மூலக்கூறுகளின் பகுதியைக் கணக்கிடுவோம்.

.

.

- வரம்பில் வேகங்களைக் கொண்ட மூலக்கூறுகளின் பின்னம்
,
,
.

மேக்ஸ்வெல்லின் யோசனைகளை உருவாக்கி, போல்ட்ஸ்மேன் ஒரு விசைப் புலத்தில் மூலக்கூறுகளின் வேகப் பரவலைக் கணக்கிட்டார். மாக்ஸ்வெல் விநியோகத்தைப் போலன்றி, போல்ட்ஸ்மேன் விநியோகத்தில், மூலக்கூறுகளின் இயக்க ஆற்றலுக்குப் பதிலாக, இயக்கவியல் மற்றும் சாத்தியமான ஆற்றலின் கூட்டுத்தொகை தோன்றுகிறது.

மேக்ஸ்வெல் விநியோகத்தில்:
.

போல்ட்ஸ்மேன் விநியோகத்தில்:
.

ஒரு ஈர்ப்பு புலத்தில்

.

சிறந்த வாயு மூலக்கூறுகளின் செறிவுக்கான சூத்திரம்:

மற்றும் முறையே.

- போல்ட்ஸ்மேன் விநியோகம்.

- பூமியின் மேற்பரப்பில் மூலக்கூறுகளின் செறிவு.

- உயரத்தில் மூலக்கூறுகளின் செறிவு .

வெப்ப திறன்.

உடலின் வெப்ப திறன் என்பது விகிதத்திற்கு சமமான உடல் அளவு

,
.

ஒரு மோலின் வெப்ப திறன் - மோலார் வெப்ப திறன்

.

ஏனெனில்
- செயல்முறை செயல்பாடு
, அந்த
.

கருத்தில்

;

;



.

- மேயரின் சூத்திரம்.

அந்த. வெப்பத் திறனைக் கணக்கிடுவதில் சிக்கல் கண்டுபிடிக்கும் வரை வருகிறது .

.

ஒரு மச்சத்திற்கு:

, இங்கிருந்து
.

டயட்டோமிக் வாயு (O 2, N 2, Cl 2, CO, முதலியன).

(கடின டம்பெல் மாதிரி).

சுதந்திரத்தின் மொத்த எண்ணிக்கை:

.

பிறகு
, அந்த

;
.

இதன் பொருள் வெப்ப திறன் நிலையானதாக இருக்க வேண்டும். அதே நேரத்தில், வெப்ப திறன் வெப்பநிலையைப் பொறுத்தது என்பதை அனுபவம் காட்டுகிறது.

வெப்பநிலை குறையும் போது, ​​முதலில் சுதந்திரத்தின் அதிர்வு அளவுகள் "உறைந்தவை", பின்னர் சுதந்திரத்தின் சுழற்சி டிகிரி.

குவாண்டம் இயக்கவியலின் விதிகளின்படி, கிளாசிக்கல் அதிர்வெண் கொண்ட ஒரு ஹார்மோனிக் ஆஸிலேட்டரின் ஆற்றல் தனித்துவமான மதிப்புகளின் தொகுப்பை மட்டுமே எடுக்க முடியும்.

பாலிடோமிக் வாயுக்கள் (H 2 O, CH 4, C 4 H 10 O, முதலியன).

;
;
;

கோட்பாட்டுத் தரவை சோதனை தரவுகளுடன் ஒப்பிடுவோம்.

என்பது தெளிவாகிறது 2 அணு வாயுக்கள் சமம் , ஆனால் வெப்ப திறன் கோட்பாட்டிற்கு மாறாக குறைந்த வெப்பநிலையில் மாற்றங்கள்.

வளைவின் அத்தகைய போக்கு இருந்து சுதந்திரத்தின் அளவுகளின் "முடக்கம்" என்பதைக் குறிக்கிறது. மாறாக, அதிக வெப்பநிலையில் கூடுதல் அளவு சுதந்திரம் செயல்படுத்தப்படுகிறது  இந்தத் தரவு சீரான விநியோகத் தேற்றத்தில் சந்தேகத்தை ஏற்படுத்துகிறது. நவீன இயற்பியல் சார்புநிலையை விளக்குவதை சாத்தியமாக்குகிறது இருந்து குவாண்டம் கருத்துகளைப் பயன்படுத்துதல்.

குவாண்டம் புள்ளிவிவரங்கள் வெப்பநிலையில் வாயுக்களின் (குறிப்பாக டையட்டோமிக் வாயுக்கள்) வெப்பத் திறனைச் சார்ந்திருப்பதை விளக்குவதில் உள்ள சிரமங்களை நீக்கியுள்ளது. குவாண்டம் இயக்கவியலின் விதிகளின்படி, மூலக்கூறுகளின் சுழற்சி இயக்கத்தின் ஆற்றல் மற்றும் அணுக்களின் அதிர்வு ஆற்றல் ஆகியவை தனித்துவமான மதிப்புகளை மட்டுமே எடுக்க முடியும். வெப்ப இயக்கத்தின் ஆற்றல் அண்டை ஆற்றல் மட்டங்களின் ஆற்றல்களின் வேறுபாட்டைக் காட்டிலும் கணிசமாகக் குறைவாக இருந்தால் (), பின்னர் மூலக்கூறுகள் மோதும் போது, ​​சுழற்சி மற்றும் அதிர்வு அளவு சுதந்திரம் நடைமுறையில் உற்சாகமாக இல்லை. எனவே, குறைந்த வெப்பநிலையில், ஒரு டயட்டோமிக் வாயுவின் நடத்தை மோனாடோமிக் வாயுவின் நடத்தைக்கு ஒத்ததாக இருக்கும். அருகிலுள்ள அதிர்வு நிலைகளை விட, அருகிலுள்ள சுழற்சி ஆற்றல் நிலைகளுக்கு இடையிலான வேறுபாடு மிகவும் சிறியதாக இருப்பதால் ( ), பின்னர் அதிகரிக்கும் வெப்பநிலையுடன், சுதந்திரத்தின் சுழற்சி அளவுகள் முதலில் உற்சாகமடைகின்றன. இதன் விளைவாக, வெப்ப திறன் அதிகரிக்கிறது. வெப்பநிலையில் மேலும் அதிகரிப்புடன், அதிர்வு அளவு சுதந்திரமும் உற்சாகமடைகிறது, மேலும் வெப்பத் திறனில் மேலும் அதிகரிப்பு ஏற்படுகிறது. A. ஐன்ஸ்டீன் ஒரு படிக லட்டியில் உள்ள அணுக்களின் அதிர்வுகள் சுயாதீனமானவை என்று தோராயமாக நம்பினார். ஒரே அதிர்வெண்ணில் சுயாதீனமாக ஊசலாடும் ஹார்மோனிக் ஆஸிலேட்டர்களின் தொகுப்பாக ஒரு படிகத்தின் மாதிரியைப் பயன்படுத்தி, அவர் ஒரு படிக லட்டியின் வெப்ப திறன் பற்றிய ஒரு தரமான குவாண்டம் கோட்பாட்டை உருவாக்கினார். இந்த கோட்பாடு டெபியால் உருவாக்கப்பட்டது, அவர் ஒரு படிக லட்டியில் உள்ள அணுக்களின் அதிர்வுகள் சுயாதீனமானவை அல்ல என்பதை கணக்கில் எடுத்துக்கொண்டார். ஆஸிலேட்டர்களின் தொடர்ச்சியான அதிர்வெண் நிறமாலையைக் கருத்தில் கொண்டு, குவாண்டம் ஆஸிலேட்டரின் சராசரி ஆற்றலுக்கு முக்கிய பங்களிப்பு மீள் அலைகளுடன் தொடர்புடைய குறைந்த அதிர்வெண்களில் ஊசலாட்டங்களால் செய்யப்படுகிறது என்பதை டெபி காட்டினார். ஒரு திடப்பொருளின் வெப்ப தூண்டுதல் படிகத்தில் பரவும் மீள் அலைகளின் வடிவத்தில் விவரிக்கப்படலாம். பொருளின் பண்புகளின் அலை-துகள் இரட்டைத்தன்மையின் படி, ஒரு படிகத்தில் உள்ள மீள் அலைகள் ஒப்பிடப்படுகின்றன அரை துகள்கள்-ஃபோனான்கள்ஆற்றல் கொண்டது. ஒரு ஃபோனான் என்பது ஒரு மீள் அலை ஆற்றல் குவாண்டம் ஆகும், இது ஒரு நுண் துகள் போல செயல்படும் ஒரு அடிப்படை தூண்டுதலாகும்.மின்காந்த கதிர்வீச்சின் அளவீடு ஃபோட்டான்களின் யோசனைக்கு வழிவகுத்தது போலவே, மீள் அலைகளின் அளவீடு (திட உடல்களின் மூலக்கூறுகளின் வெப்ப அதிர்வுகளின் விளைவாக) ஃபோனான்களின் யோசனைக்கு வழிவகுத்தது. படிக லட்டியின் ஆற்றல் ஃபோனான் வாயுவின் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது. குவாசிபார்டிகல்ஸ் (குறிப்பாக ஃபோனான்கள்) சாதாரண நுண் துகள்களிலிருந்து (எலக்ட்ரான்கள், புரோட்டான்கள், நியூட்ரான்கள் போன்றவை) மிகவும் வேறுபட்டவை, ஏனெனில் அவை அமைப்பின் பல துகள்களின் கூட்டு இயக்கத்துடன் தொடர்புடையவை.

ஃபோனான்கள் வெற்றிடத்தில் தோன்ற முடியாது; அவை ஒரு படிகத்தில் மட்டுமே உள்ளன.

ஃபோனான் உந்தத்திற்கு ஒரு விசித்திரமான பண்பு உள்ளது: ஃபோனான்கள் ஒரு படிகத்தில் மோதும்போது, ​​அவற்றின் உந்தத்தை தனித்தனி பகுதிகளாக படிக லட்டுக்கு மாற்றலாம் - உந்தம் பாதுகாக்கப்படவில்லை. எனவே, ஃபோனான்களின் விஷயத்தில் நாம் அரை-வேகத்தைப் பற்றி பேசுகிறோம்.

ஃபோனான்கள் பூஜ்ஜிய சுழல் மற்றும் போசான்கள், எனவே ஃபோனான் வாயு போஸ்-ஐன்ஸ்டீன் புள்ளிவிவரங்களுக்கு கீழ்ப்படிகிறது.

ஃபோனான்கள் உமிழப்படலாம் மற்றும் உறிஞ்சப்படலாம், ஆனால் அவற்றின் எண்ணிக்கை நிலையானதாக இருக்காது.

போஸ்-ஐன்ஸ்டீன் புள்ளிவிவரங்களின் பயன்பாடு ஒரு ஃபோனான் வாயு (சுயாதீனமான போஸ் துகள்களின் வாயு) பின்வரும் அளவு முடிவுக்கு டெபியை இட்டுச் சென்றது. உயர் வெப்பநிலையில், டிபை வெப்பநிலை (கிளாசிக்கல் பகுதி) விட அதிகமாக இருக்கும், திடப்பொருட்களின் வெப்ப திறன் Dulong மற்றும் Petit சட்டத்தால் விவரிக்கப்படுகிறது, இதன் படி படிக நிலையில் உள்ள வேதியியல் ரீதியாக எளிமையான உடல்களின் மோலார் வெப்ப திறன் அதே மற்றும் வெப்பநிலை சார்ந்து இல்லை. குறைந்த வெப்பநிலையில், (குவாண்டம் பகுதி), வெப்பத் திறன் வெப்ப இயக்கவியல் வெப்பநிலையின் மூன்றாவது சக்திக்கு விகிதாசாரமாக இருக்கும்: டிபையின் சிறப்பியல்பு வெப்பநிலை சமம்: , படிக லட்டியின் மீள் அதிர்வுகளின் வரம்பு அதிர்வெண் எங்கே.

இந்த தலைப்பின் மையக் கருத்து ஒரு மூலக்கூறின் கருத்து; ஒரு மூலக்கூறு நேரடியாகக் காண முடியாத ஒரு பொருளாக இருப்பதால் பள்ளி மாணவர்களால் அதை ஒருங்கிணைப்பதில் சிரமம் ஏற்படுகிறது. எனவே, ஆசிரியர் பத்தாம் வகுப்பு மாணவர்களுக்கு நுண்ணுலகின் யதார்த்தத்தை, அதை அறிவதற்கான சாத்தியக்கூறுகளை நம்ப வைக்க வேண்டும். இது சம்பந்தமாக, மூலக்கூறுகளின் இருப்பு மற்றும் இயக்கத்தை நிரூபிக்கும் மற்றும் அவற்றின் முக்கிய பண்புகளை (பெரின், ரேலீ மற்றும் ஸ்டெர்னின் கிளாசிக்கல் சோதனைகள்) கணக்கிடுவதை சாத்தியமாக்கும் சோதனைகளின் கருத்தில் அதிக கவனம் செலுத்தப்படுகிறது. கூடுதலாக, மூலக்கூறுகளின் குணாதிசயங்களை நிர்ணயிப்பதற்கான கணக்கீட்டு முறைகளை மாணவர்களுக்கு அறிமுகப்படுத்துவது நல்லது. மூலக்கூறுகளின் இருப்பு மற்றும் இயக்கத்தின் ஆதாரங்களைக் கருத்தில் கொள்ளும்போது, ​​முழு கண்காணிப்பு காலத்திலும் நிறுத்தப்படாத சிறிய இடைநிறுத்தப்பட்ட துகள்களின் சீரற்ற இயக்கம் பற்றிய பிரவுனின் அவதானிப்புகளைப் பற்றி மாணவர்கள் கூறுகின்றனர். அந்த நேரத்தில், இந்த இயக்கத்தின் காரணத்திற்காக சரியான விளக்கம் கொடுக்கப்படவில்லை, கிட்டத்தட்ட 80 ஆண்டுகளுக்குப் பிறகுதான் A. ஐன்ஸ்டீன் மற்றும் M. ஸ்மோலுச்சோவ்ஸ்கி கட்டமைத்தார் மற்றும் ஜே. பெர்ரின் பிரவுனிய இயக்கத்தின் கோட்பாட்டை சோதனை ரீதியாக உறுதிப்படுத்தினார். பிரவுனின் சோதனைகளைக் கருத்தில் கொண்டு, பின்வரும் முடிவுகளை எடுப்பது அவசியம்: அ) பிரவுனிய துகள்களின் இயக்கம் இந்த துகள்கள் இடைநிறுத்தப்பட்ட பொருளின் மூலக்கூறுகளின் தாக்கத்தால் ஏற்படுகிறது; b) பிரவுனிய இயக்கம் தொடர்ச்சியானது மற்றும் சீரற்றது, இது துகள்கள் இடைநிறுத்தப்பட்ட பொருளின் பண்புகளைப் பொறுத்தது; c) பிரவுனிய துகள்களின் இயக்கம் இந்த துகள்கள் அமைந்துள்ள ஊடகத்தின் மூலக்கூறுகளின் இயக்கத்தை தீர்மானிக்க உதவுகிறது; ஈ) பிரவுனிய இயக்கம் மூலக்கூறுகளின் இருப்பு, அவற்றின் இயக்கம் மற்றும் இந்த இயக்கத்தின் தொடர்ச்சியான மற்றும் குழப்பமான தன்மை ஆகியவற்றை நிரூபிக்கிறது. பிரஞ்சு இயற்பியலாளர் டுனோயரின் (1911) சோதனையில் மூலக்கூறுகளின் இயக்கத்தின் இந்த இயல்பின் உறுதிப்படுத்தல் பெறப்பட்டது, அவர் வாயு மூலக்கூறுகள் வெவ்வேறு திசைகளில் நகரும் மற்றும் மோதல்கள் இல்லாத நிலையில் அவற்றின் இயக்கம் நேர்கோட்டில் இருப்பதைக் காட்டியது. தற்போது, ​​மூலக்கூறுகள் இருப்பதை யாரும் சந்தேகிக்கவில்லை. தொழில்நுட்பத்தின் முன்னேற்றங்கள் பெரிய மூலக்கூறுகளை நேரடியாகக் கவனிக்க முடிந்தது. பிரவுனிய இயக்கத்தைப் பற்றிய கதையுடன், ப்ரொஜெக்ஷன் விளக்கு அல்லது மேல்நிலை ப்ரொஜெக்டரைப் பயன்படுத்தி செங்குத்துத் திட்டத்தில் பிரவுனிய இயக்கத்தின் மாதிரியை நிரூபிப்பதுடன், அதே போல் “மூலக்கூறுகள்” திரைப்படத்திலிருந்து “பிரவுனியன் இயக்கம்” என்ற திரைப்படத் துண்டையும் திரையிடுவது நல்லது. மற்றும் மூலக்கூறு இயக்கம்." கூடுதலாக, நுண்ணோக்கியைப் பயன்படுத்தி திரவங்களில் பிரவுனிய இயக்கத்தைக் கவனிப்பது பயனுள்ளது. மருந்து இரண்டு தீர்வுகளின் சம பாகங்களின் கலவையிலிருந்து தயாரிக்கப்படுகிறது: சல்பூரிக் அமிலத்தின் 1% தீர்வு மற்றும் ஹைபோசல்பைட்டின் 2% அக்வஸ் கரைசல். எதிர்வினையின் விளைவாக, சல்பர் துகள்கள் உருவாகின்றன, அவை கரைசலில் இடைநிறுத்தப்படுகின்றன. இந்த கலவையின் இரண்டு துளிகள் ஒரு கண்ணாடி ஸ்லைடில் வைக்கப்பட்டு கந்தக துகள்களின் நடத்தை கவனிக்கப்படுகிறது. தயாரிப்பை தண்ணீரில் அதிக நீர்த்த கரைசலில் இருந்து அல்லது தண்ணீரில் உள்ள வாட்டர்கலர் பெயிண்ட் கரைசலில் இருந்து தயாரிக்கலாம். மூலக்கூறுகளின் அளவின் சிக்கலைப் பற்றி விவாதிக்கும்போது, ​​R. Rayleigh இன் பரிசோதனையின் சாராம்சம் கருதப்படுகிறது, இது பின்வருவனவற்றைக் கொண்டுள்ளது: ஒரு துளி ஆலிவ் எண்ணெய் ஒரு பெரிய பாத்திரத்தில் ஊற்றப்பட்ட நீரின் மேற்பரப்பில் வைக்கப்படுகிறது. துளி நீரின் மேற்பரப்பில் பரவுகிறது மற்றும் ஒரு சுற்று படத்தை உருவாக்குகிறது. துளி பரவுவதை நிறுத்தும்போது, ​​​​அதன் தடிமன் ஒரு மூலக்கூறின் விட்டத்திற்கு சமமாக மாறும் என்று ரேலி பரிந்துரைத்தார். வெவ்வேறு பொருட்களின் மூலக்கூறுகள் வெவ்வேறு அளவுகளைக் கொண்டிருப்பதாக சோதனைகள் காட்டுகின்றன, ஆனால் மூலக்கூறுகளின் அளவை மதிப்பிடுவதற்கு அவை 10 -10 m க்கு சமமான மதிப்பை எடுக்கின்றன. வகுப்பில் இதேபோன்ற பரிசோதனையை செய்யலாம். மூலக்கூறுகளின் அளவை நிர்ணயிப்பதற்கான கணக்கீட்டு முறையை நிரூபிக்க, பல்வேறு பொருட்களின் மூலக்கூறுகளின் விட்டம் அவற்றின் அடர்த்தி மற்றும் அவகாட்ரோவின் மாறிலி ஆகியவற்றிலிருந்து கணக்கிடுவதற்கு ஒரு எடுத்துக்காட்டு கொடுக்கப்பட்டுள்ளது. சிறிய அளவிலான மூலக்கூறுகளை கற்பனை செய்வது பள்ளி மாணவர்களுக்கு கடினம், எனவே பல ஒப்பீட்டு எடுத்துக்காட்டுகளைக் கொடுப்பது பயனுள்ளதாக இருக்கும். எடுத்துக்காட்டாக, அனைத்து பரிமாணங்களும் பல மடங்கு அதிகரிக்கப்பட்டால், மூலக்கூறு தெரியும் (அதாவது, 0.1 மிமீ வரை), ஒரு மணல் தானியம் நூறு மீட்டர் பாறையாக மாறும், ஒரு எறும்பு கடல் கப்பலின் அளவிற்கு அதிகரிக்கும். , மற்றும் ஒரு நபர் 1,700 கிமீ உயரம் இருக்கும். ஒரு பொருளின் 1 மோலில் உள்ள மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கையை ஒரு மோனோமாலிகுலர் லேயரின் சோதனையின் முடிவுகளிலிருந்து தீர்மானிக்க முடியும். மூலக்கூறின் விட்டம் அறிந்தால், அதன் அளவு மற்றும் 1 மோல் என்ற பொருளின் அளவைக் காணலாம், இது p என்பது திரவத்தின் அடர்த்திக்கு சமம். இதிலிருந்து அவகாட்ரோவின் மாறிலியை நாம் தீர்மானிக்கிறோம். மோலார் வெகுஜனத்தின் அறியப்பட்ட மதிப்புகள் மற்றும் பொருளின் ஒரு மூலக்கூறின் நிறை ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் ஒரு பொருளின் 1 மோலின் அளவு மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கையை நிர்ணயிப்பதில் கணக்கீடு முறை உள்ளது. அவகாட்ரோ மாறிலியின் மதிப்பு, நவீன தரவுகளின்படி, 6.022169*10 23 mol -1 ஆகும். வெவ்வேறு பொருட்களின் மோலார் வெகுஜனங்களின் மதிப்புகளிலிருந்து அதைக் கணக்கிடச் சொல்வதன் மூலம் அவகாட்ரோவின் மாறிலியை நிர்ணயிக்கும் கணக்கீட்டு முறையை மாணவர்களுக்கு அறிமுகப்படுத்தலாம். சாதாரண நிலைமைகளின் கீழ் ஒரு யூனிட் வாயுவில் எத்தனை மூலக்கூறுகள் உள்ளன என்பதைக் காட்டும் Loschmidt எண்ணை பள்ளி மாணவர்களுக்கு அறிமுகப்படுத்த வேண்டும் (இது 2.68799 * 10 -25 m -3 க்கு சமம்). பத்தாம் வகுப்பு மாணவர்கள் பல வாயுக்களுக்கான லாஷ்மிட் எண்ணை சுயாதீனமாக தீர்மானிக்க முடியும் மற்றும் எல்லா நிகழ்வுகளிலும் ஒரே மாதிரியாக இருப்பதைக் காட்டலாம். எடுத்துக்காட்டுகளை வழங்குவதன் மூலம், ஒரு யூனிட் தொகுதிக்கு எவ்வளவு பெரிய மூலக்கூறுகள் உள்ளன என்பதைப் பற்றிய யோசனையை நீங்கள் குழந்தைகளுக்கு வழங்கலாம். நீங்கள் ஒரு ரப்பர் பலூனில் ஒரு பஞ்சர் செய்தால், ஒவ்வொரு நொடியும் 1,000,000 மூலக்கூறுகள் வெளியேறும், உங்களுக்கு தோராயமாக 30 பில்லியன் தேவைப்படும். அனைத்து மூலக்கூறுகளும் வெளியே வர வருடங்கள். மூலக்கூறுகளின் வெகுஜனத்தை தீர்மானிப்பதற்கான ஒரு முறை பெரினின் பரிசோதனையை அடிப்படையாகக் கொண்டது, இது வளிமண்டலத்தில் உள்ள மூலக்கூறுகளைப் போலவே தண்ணீரில் பிசின் சொட்டுகள் செயல்படும் என்று கருதுகிறது. 0.0001 செமீ தடிமன் கொண்ட அடுக்குகளைத் தனிமைப்படுத்த நுண்ணோக்கியைப் பயன்படுத்தி குழம்பின் வெவ்வேறு அடுக்குகளில் உள்ள நீர்த்துளிகளின் எண்ணிக்கையை பெரின் கணக்கிட்டார்.கீழே இருந்ததை விட இரண்டு மடங்கு குறைவான நீர்த்துளிகள் இருந்த உயரம் h = 3 * 10 -5 மீ. ஒரு துளி பிசின் நிறை M = 8.5*10 -18 kg க்கு சமமாக மாறியது. நமது வளிமண்டலம் ஆக்ஸிஜன் மூலக்கூறுகளை மட்டுமே கொண்டிருந்தால், H = 5 km உயரத்தில் ஆக்ஸிஜன் அடர்த்தி பூமியின் மேற்பரப்பில் பாதியாக இருக்கும். m/M=h/H என்ற விகிதத்தை எழுதவும், அதில் இருந்து ஆக்சிஜன் மூலக்கூறின் நிறை m=5.1*10 -26 kg காணப்படுகிறது. H=80 கிமீ உயரத்தில் உள்ள ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறின் அடர்த்தி பூமியின் மேற்பரப்பில் பாதியாக இருக்கும். தற்போது, ​​மூலக்கூறு நிறைகள் சுத்திகரிக்கப்பட்டுள்ளன. எடுத்துக்காட்டாக, ஆக்ஸிஜனுக்கு மதிப்பு 5.31 * 10 -26 கிலோவாகவும், ஹைட்ரஜனுக்கு - 0.33 * 10 -26 கிலோவாகவும் அமைக்கப்பட்டுள்ளது. மூலக்கூறுகளின் இயக்கத்தின் வேகம் பற்றிய சிக்கலைப் பற்றி விவாதிக்கும் போது, ​​மாணவர்கள் ஸ்டெர்னின் கிளாசிக்கல் பரிசோதனைக்கு அறிமுகப்படுத்தப்படுகிறார்கள். ஒரு பரிசோதனையை விளக்கும் போது, ​​அதன் மாதிரியை "துணைக்கருவிகளுடன் சுழலும் வட்டு" சாதனத்தைப் பயன்படுத்தி உருவாக்குவது நல்லது. பல போட்டிகள் வட்டின் விளிம்பில் செங்குத்து நிலையில் சரி செய்யப்படுகின்றன, மேலும் ஒரு பள்ளம் கொண்ட ஒரு குழாய் வட்டின் மையத்தில் வைக்கப்படுகிறது. வட்டு அசைவில்லாமல் இருக்கும்போது, ​​குழாயில் ஒரு பந்து கீழே இறக்கி, சரிவுக்குள் உருண்டு, தீப்பெட்டிகளில் ஒன்றைத் தட்டுகிறது. பின்னர் வட்டு ஒரு குறிப்பிட்ட வேகத்தில் சுழற்றப்பட்டு, டேகோமீட்டரால் பதிவு செய்யப்படுகிறது. புதிதாக ஏவப்பட்ட பந்து, இயக்கத்தின் அசல் திசையிலிருந்து (வட்டுடன் தொடர்புடையது) விலகி, முதல் ஒன்றிலிருந்து சிறிது தூரத்தில் அமைந்துள்ள ஒரு போட்டியை வீழ்த்தும். இந்த தூரம், வட்டின் ஆரம் மற்றும் வட்டின் விளிம்பில் உள்ள பந்தின் வேகம் ஆகியவற்றை அறிந்தால், ஆரம் வழியாக பந்தின் வேகத்தை நீங்கள் தீர்மானிக்க முடியும். இதற்குப் பிறகு, ஸ்டெர்ன் பரிசோதனையின் சாராம்சம் மற்றும் அதன் நிறுவலின் வடிவமைப்பைக் கருத்தில் கொள்வது நல்லது, படத் துண்டான "தி ஸ்டெர்ன் எக்ஸ்பீரியன்ஸ்" விளக்கத்தைப் பயன்படுத்துகிறது. ஸ்டெர்னின் பரிசோதனையின் முடிவுகளைப் பற்றி விவாதிக்கையில், ஒரு குறிப்பிட்ட அகலத்தில் டெபாசிட் செய்யப்பட்ட அணுக்களின் ஒரு துண்டு இருப்பதன் மூலம், இந்த துண்டுகளின் தடிமன் வித்தியாசமாக இருப்பதால், வேகத்தின் மூலம் மூலக்கூறுகளின் ஒரு குறிப்பிட்ட விநியோகம் உள்ளது என்பதில் கவனம் செலுத்தப்படுகிறது. கூடுதலாக, அதிக வேகத்தில் நகரும் மூலக்கூறுகள் பிளவுக்கு எதிரே உள்ள இடத்திற்கு அருகில் குடியேறுவதைக் கவனிக்க வேண்டியது அவசியம். அதிக எண்ணிக்கையிலான மூலக்கூறுகள் மிகவும் சாத்தியமான வேகத்தைக் கொண்டுள்ளன. கோட்பாட்டளவில், வேகத்தால் மூலக்கூறுகளின் விநியோக விதியை ஜே.சி.மேக்ஸ்வெல் கண்டுபிடித்தார் என்பதை மாணவர்களுக்கு தெரிவிக்க வேண்டியது அவசியம். மூலக்கூறுகளின் வேகப் பரவலை ஒரு கால்டன் போர்டில் மாதிரியாகக் கொள்ளலாம். 7 ஆம் வகுப்பில் மூலக்கூறுகளின் தொடர்பு பற்றிய சிக்கலை பள்ளி குழந்தைகள் ஏற்கனவே ஆய்வு செய்துள்ளனர்; 10 ஆம் வகுப்பில், இந்த பிரச்சினையில் அறிவு ஆழமடைந்து விரிவடைகிறது. பின்வரும் புள்ளிகளை வலியுறுத்துவது அவசியம்: அ) மூலக்கூறு இடைவினை ஒரு மின்காந்த இயல்புடையது; b) மூலக்கூறுகளுக்கு இடையேயான தொடர்பு ஈர்ப்பு மற்றும் விரட்டும் சக்திகளால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது; c) 2-3 மூலக்கூறு விட்டம்களுக்கு மேல் இல்லாத தூரங்களில் இடைநிலை தொடர்புகளின் சக்திகள் செயல்படுகின்றன, மேலும் இந்த தூரத்தில் கவர்ச்சிகரமான சக்தி மட்டுமே கவனிக்கப்படுகிறது, விரட்டும் சக்திகள் நடைமுறையில் பூஜ்ஜியமாக இருக்கும்; ஈ) மூலக்கூறுகளுக்கு இடையே உள்ள தூரம் குறையும்போது, ​​தொடர்பு சக்திகள் அதிகரிக்கின்றன, மேலும் விரட்டும் விசை கவர்ச்சி விசையை விட (r -7 க்கு விகிதாசாரமாக) வேகமாக வளர்கிறது. ). எனவே, மூலக்கூறுகளுக்கிடையேயான தூரம் குறையும்போது, ​​முதலில் கவர்ச்சி விசை நிலவுகிறது, பின்னர் ஒரு குறிப்பிட்ட தூரத்தில் r o ஈர்ப்பு விசையானது விரட்டும் சக்திக்கு சமமாக இருக்கும், மேலும் அணுகும்போது விரட்டும் விசை ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது. மேலே உள்ள அனைத்தையும் முதலில் ஈர்க்கும் சக்தி, விரட்டும் விசை, அதன் பின் விளையும் விசை ஆகியவற்றின் சார்பின் வரைபடத்துடன் விளக்குவது நல்லது. தொடர்புகளின் சாத்தியமான ஆற்றலின் வரைபடத்தை உருவாக்குவது பயனுள்ளது, இது பொருளின் மொத்த நிலைகளைக் கருத்தில் கொள்ளும்போது பின்னர் பயன்படுத்தப்படலாம். பத்தாம் வகுப்பு மாணவர்களின் கவனம், ஊடாடும் துகள்களின் நிலையான சமநிலையின் நிலை பூஜ்ஜியத்திற்கான தொடர்பு சக்திகளின் சமத்துவத்திற்கும் அவற்றின் பரஸ்பர சாத்தியமான ஆற்றலின் மிகச்சிறிய மதிப்பிற்கும் ஒத்திருக்கிறது. ஒரு திடமான உடலில், துகள்களின் தொடர்பு ஆற்றல் (பிணைப்பு ஆற்றல்) அவற்றின் வெப்ப இயக்கத்தின் இயக்க ஆற்றலை விட அதிகமாக உள்ளது, எனவே ஒரு திட உடலின் துகள்களின் இயக்கம் படிக லட்டியின் முனைகளுடன் தொடர்புடைய அதிர்வுகளைக் குறிக்கிறது. மூலக்கூறுகளின் வெப்ப இயக்கத்தின் இயக்க ஆற்றல் அவற்றின் தொடர்புகளின் சாத்தியமான ஆற்றலை விட அதிகமாக இருந்தால், மூலக்கூறுகளின் இயக்கம் முற்றிலும் சீரற்றது மற்றும் பொருள் ஒரு வாயு நிலையில் உள்ளது. இயக்க ஆற்றல் என்றால் வெப்ப துகள்களின் இயக்கம் அவற்றின் தொடர்புகளின் சாத்தியமான ஆற்றலுடன் ஒப்பிடத்தக்கது, பின்னர் பொருள் ஒரு திரவ நிலையில் உள்ளது.

 § 2. மூலக்கூறு இயற்பியல். வெப்ப இயக்கவியல்

அடிப்படை மூலக்கூறு இயக்கவியல் கோட்பாட்டின் விதிகள்(MCT) பின்வருமாறு.
1. பொருட்கள் அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளைக் கொண்டிருக்கும்.
2. அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகள் தொடர்ச்சியான குழப்பமான இயக்கத்தில் உள்ளன.
3. அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகள் ஈர்ப்பு மற்றும் விரட்டும் சக்திகளுடன் ஒன்றோடொன்று தொடர்பு கொள்கின்றன
மூலக்கூறுகளின் இயக்கம் மற்றும் தொடர்புகளின் தன்மை வேறுபட்டிருக்கலாம்; இது சம்பந்தமாக, பொருளின் திரட்டலின் 3 நிலைகளை வேறுபடுத்துவது வழக்கம்: திட, திரவ மற்றும் வாயு. மூலக்கூறுகளுக்கிடையேயான இடைவினைகள் திடப்பொருளில் வலுவானவை. அவற்றில், மூலக்கூறுகள் படிக லேட்டிஸின் முனைகள் என்று அழைக்கப்படுபவை, அதாவது. மூலக்கூறுகளுக்கு இடையே உள்ள ஈர்ப்பு மற்றும் விரட்டும் சக்திகள் சமமாக இருக்கும் நிலைகளில். திடப்பொருட்களில் உள்ள மூலக்கூறுகளின் இயக்கம் இந்த சமநிலை நிலைகளை சுற்றி அதிர்வு இயக்கமாக குறைக்கப்படுகிறது. திரவங்களில், நிலைமை வேறுபட்டது, சில சமநிலை நிலைகளைச் சுற்றி ஊசலாடுவதால், மூலக்கூறுகள் அவற்றை அடிக்கடி மாற்றுகின்றன. வாயுக்களில், மூலக்கூறுகள் ஒருவருக்கொருவர் வெகு தொலைவில் உள்ளன, எனவே அவற்றுக்கிடையேயான தொடர்பு சக்திகள் மிகச் சிறியவை மற்றும் மூலக்கூறுகள் முன்னோக்கி நகர்கின்றன, எப்போதாவது ஒருவருக்கொருவர் மற்றும் அவை அமைந்துள்ள பாத்திரத்தின் சுவர்களுடன் மோதுகின்றன.
 தொடர்புடைய மூலக்கூறு எடை எம் ஆர்ஒரு மூலக்கூறின் நிறை m o கார்பன் அணுவின் நிறை 1/12 க்கு விகிதம் என்று அழைக்கப்படுகிறது m oc:

மூலக்கூறு இயற்பியலில், ஒரு பொருளின் அளவு பொதுவாக மோல்களில் அளவிடப்படுகிறது.
 மோலெம் ν 12 கிராம் கார்பனில் உள்ள அதே எண்ணிக்கையிலான அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகள் (கட்டமைப்பு அலகுகள்) கொண்டிருக்கும் ஒரு பொருளின் அளவு. 12 கிராம் கார்பனில் உள்ள இந்த அணுக்களின் எண்ணிக்கை அழைக்கப்படுகிறது அவகாட்ரோவின் எண்:

 மோலார் நிறை M = M r 10 −3 kg/molஒரு பொருளின் ஒரு மோலின் நிறை. ஒரு பொருளில் உள்ள மோல்களின் எண்ணிக்கையை சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடலாம்

 ஒரு சிறந்த வாயுவின் மூலக்கூறு இயக்கக் கோட்பாட்டின் அடிப்படை சமன்பாடு:

எங்கே மீ 0- மூலக்கூறின் நிறை; n- மூலக்கூறுகளின் செறிவு; Ṽ - மூலக்கூறின் மூலக்கூறின் சதுர வேகம்.

 2.1 எரிவாயு சட்டங்கள்

 ஒரு சிறந்த வாயுவின் நிலையின் சமன்பாடு மெண்டலீவ்-கிளாபிரான் சமன்பாடு ஆகும்:

 சமவெப்ப செயல்முறை(பாயில்-மாரியட் சட்டம்):
ஒரு நிலையான வெப்பநிலையில் கொடுக்கப்பட்ட வெகுஜன வாயுவிற்கு, அழுத்தம் மற்றும் அதன் அளவு ஆகியவற்றின் தயாரிப்பு ஒரு நிலையானது:

ஆயங்களில் p−Vசமவெப்பம் ஒரு ஹைபர்போலா மற்றும் ஆயங்களில் உள்ளது V−Tமற்றும் p−T- நேராக (படம் 4 பார்க்கவும்)

 ஐசோகோரிக் செயல்முறை(சார்லஸ் சட்டம்):
ஒரு நிலையான தொகுதியில் கொடுக்கப்பட்ட வெகுஜன வாயுவிற்கு, டிகிரி கெல்வின் வெப்பநிலையில் அழுத்தத்தின் விகிதம் ஒரு நிலையான மதிப்பாகும் (படம் 5 ஐப் பார்க்கவும்).

 ஐசோபரிக் செயல்முறை(கே-லுசாக்கின் சட்டம்):
நிலையான அழுத்தத்தில் கொடுக்கப்பட்ட வெகுஜன வாயுவிற்கு, டிகிரி கெல்வின் வெப்பநிலையில் வாயு அளவின் விகிதம் ஒரு நிலையான மதிப்பாகும் (படம் 6 ஐப் பார்க்கவும்).

 டால்டனின் சட்டம்:
ஒரு பாத்திரத்தில் பல வாயுக்களின் கலவை இருந்தால், கலவையின் அழுத்தம் பகுதி அழுத்தங்களின் கூட்டுத்தொகைக்கு சமமாக இருக்கும், அதாவது. ஒவ்வொரு வாயுவும் மற்றவை இல்லாத நிலையில் உருவாக்கும் அந்த அழுத்தங்கள்.

 2.2 வெப்ப இயக்கவியலின் கூறுகள்

 உள் உடல் ஆற்றல்உடலின் வெகுஜன மையத்துடன் தொடர்புடைய அனைத்து மூலக்கூறுகளின் சீரற்ற இயக்கத்தின் இயக்க ஆற்றல்களின் கூட்டுத்தொகை மற்றும் அனைத்து மூலக்கூறுகளின் பரஸ்பர தொடர்புகளின் சாத்தியமான ஆற்றல்களின் கூட்டுத்தொகைக்கு சமம்.
 ஒரு சிறந்த வாயுவின் உள் ஆற்றல்அதன் மூலக்கூறுகளின் சீரற்ற இயக்கத்தின் இயக்க ஆற்றல்களின் கூட்டுத்தொகையைக் குறிக்கிறது; ஒரு சிறந்த வாயுவின் மூலக்கூறுகள் ஒன்றோடு ஒன்று தொடர்பு கொள்ளாததால், அவற்றின் ஆற்றல் மறைந்துவிடும்.
ஒரு சிறந்த மோனாடோமிக் வாயுவிற்கு, உள் ஆற்றல்

 வெப்பத்தின் அளவு கேவேலை செய்யாமல் வெப்ப பரிமாற்றத்தின் போது உள் ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றத்தின் அளவு அளவீடு ஆகும்.
 குறிப்பிட்ட வெப்பம்- இது 1 கிலோ ஒரு பொருளின் வெப்பநிலை 1 K ஆக மாறும்போது பெறும் அல்லது கைவிடும் வெப்பத்தின் அளவு

 வெப்ப இயக்கவியலில் வேலை:
வாயுவின் ஐசோபரிக் விரிவாக்கத்தின் போது வேலை செய்வது வாயு அழுத்தத்தின் தயாரிப்பு மற்றும் அதன் அளவின் மாற்றத்திற்கு சமம்:

 வெப்ப செயல்முறைகளில் ஆற்றலைப் பாதுகாக்கும் சட்டம் (வெப்ப இயக்கவியலின் முதல் விதி):
ஒரு அமைப்பின் உள் ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றம் ஒரு மாநிலத்திலிருந்து மற்றொரு நிலைக்கு மாறும்போது வெளிப்புற சக்திகளின் வேலையின் கூட்டுத்தொகை மற்றும் கணினிக்கு மாற்றப்படும் வெப்பத்தின் அளவு:

வெப்ப இயக்கவியலின் முதல் விதி ஐசோபிராசஸ்களுக்குப் பயன்படுத்துதல்:
 A)சமவெப்ப செயல்முறை T = const ⇒ ∆T = 0.
இந்த வழக்கில், ஒரு சிறந்த வாயுவின் உள் ஆற்றலில் மாற்றம்

எனவே: கே = ஏ.
வாயுவிற்கு மாற்றப்படும் அனைத்து வெப்பமும் வெளிப்புற சக்திகளுக்கு எதிராக வேலை செய்வதில் செலவிடப்படுகிறது;

 b)ஐசோகோரிக் செயல்முறை V = const ⇒ ∆V = 0.
இந்த வழக்கில், எரிவாயு வேலை

எனவே, ∆U = கே.
வாயுவிற்கு மாற்றப்படும் அனைத்து வெப்பமும் அதன் உள் ஆற்றலை அதிகரிப்பதற்காக செலவிடப்படுகிறது;

 V)ஐசோபரிக் செயல்முறை p = const ⇒ ∆p = 0.
இந்த வழக்கில்:

 அடியாபாடிக்சுற்றுச்சூழலுடன் வெப்ப பரிமாற்றம் இல்லாமல் நிகழும் ஒரு செயல்முறை:

இந்த வழக்கில் A = -∆U, அதாவது வாயுவின் உள் ஆற்றலில் மாற்றம் வெளிப்புற உடல்களில் வாயு செய்யும் வேலை காரணமாக ஏற்படுகிறது.
ஒரு வாயு விரிவடையும் போது, ​​அது நேர்மறையான வேலை செய்கிறது. ஒரு வாயுவில் வெளிப்புற உடல்களால் செய்யப்படும் வேலை A என்பது ஒரு வாயுவால் செய்யப்படும் வேலையில் இருந்து வேறுபடுகிறது:

 உடலை சூடாக்க தேவையான வெப்ப அளவுஒரு திடமான அல்லது திரவ நிலையில் ஒரு திரட்டல் நிலையில், சூத்திரத்தால் கணக்கிடப்படுகிறது

இதில் c என்பது உடலின் குறிப்பிட்ட வெப்பத் திறன், m என்பது உடலின் நிறை, t 1 என்பது ஆரம்ப வெப்பநிலை, t 2 என்பது இறுதி வெப்பநிலை.
 ஒரு உடலை உருகுவதற்கு தேவையான வெப்பத்தின் அளவுஉருகுநிலையில், சூத்திரத்தால் கணக்கிடப்படுகிறது

இதில் λ என்பது இணைவின் குறிப்பிட்ட வெப்பம், m என்பது உடலின் நிறை.
 ஆவியாவதற்கு தேவையான வெப்ப அளவு, சூத்திரத்தால் கணக்கிடப்படுகிறது

இதில் r என்பது ஆவியாதல் குறிப்பிட்ட வெப்பம், m என்பது உடல் நிறை.

இந்த ஆற்றலின் ஒரு பகுதியை இயந்திர ஆற்றலாக மாற்ற, வெப்ப இயந்திரங்கள் பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. வெப்ப இயந்திர செயல்திறன்ஹீட்டரிலிருந்து பெறப்பட்ட வெப்பத்தின் அளவிற்கு இயந்திரத்தால் செய்யப்படும் வேலை A இன் விகிதம்:

பிரெஞ்சு பொறியாளர் எஸ். கார்னோட் ஒரு சிறந்த வெப்ப இயந்திரத்துடன் சிறந்த வாயுவை வேலை செய்யும் திரவமாக கொண்டு வந்தார். அத்தகைய இயந்திரத்தின் செயல்திறன்

வாயுக்களின் கலவையான காற்று, மற்ற வாயுக்களுடன் நீராவியையும் கொண்டுள்ளது. அவற்றின் உள்ளடக்கம் பொதுவாக "ஈரப்பதம்" என்ற வார்த்தையால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது. முழுமையான மற்றும் ஒப்பீட்டு ஈரப்பதம் இடையே வேறுபாடு உள்ளது.
 முழுமையான ஈரப்பதம்காற்றில் உள்ள நீராவியின் அடர்த்தி என்று அழைக்கப்படுகிறது - ρ ([ρ] = g/m3).முழுமையான ஈரப்பதத்தை நீராவியின் பகுதி அழுத்தத்தால் வகைப்படுத்தலாம் - ப([p] = mmHg; Pa).
 ஒப்பீட்டு ஈரப்பதம் (ϕ)- காற்றில் இருக்கும் நீராவியின் அடர்த்திக்கும் நீராவியின் அடர்த்திக்கும் இடையிலான விகிதம், நீராவி நிறைவுற்றதாக இருக்க இந்த வெப்பநிலையில் காற்றில் இருக்க வேண்டும். அந்த வெப்பநிலையில் நிறைவுற்ற நீராவி கொண்டிருக்கும் பகுதி அழுத்தத்திற்கும் (p0) நீராவியின் பகுதி அழுத்தத்திற்கும் (p0) விகிதமாக ஒப்பீட்டு ஈரப்பதத்தை அளவிடலாம்:

கட்டுரையின் உள்ளடக்கம்

மூலக்கூறு இயக்கவியல் கோட்பாடு- மூலக்கூறு இயற்பியலின் ஒரு கிளை, பொருளின் பண்புகளை அவற்றின் மூலக்கூறு அமைப்பு மற்றும் பொருளை உருவாக்கும் அணுக்கள் (மூலக்கூறுகள்) இடையேயான தொடர்பு விதிகள் பற்றிய கருத்துகளின் அடிப்படையில் ஆய்வு செய்கிறது. பொருளின் துகள்கள் தொடர்ச்சியான, சீரற்ற இயக்கத்தில் இருப்பதாக நம்பப்படுகிறது, மேலும் இந்த இயக்கம் வெப்பமாக கருதப்படுகிறது.

19 ஆம் நூற்றாண்டு வரை வெப்பத்தின் கோட்பாட்டிற்கு மிகவும் பிரபலமான அடிப்படையானது கலோரிக் கோட்பாடு அல்லது ஒரு உடலில் இருந்து மற்றொரு உடலுக்கு பாயும் திரவமாகும். உடல்களை சூடாக்குவது அதிகரிப்பதன் மூலம் விளக்கப்பட்டது, மேலும் அவற்றில் உள்ள கலோரி உள்ளடக்கம் குறைவதன் மூலம் குளிரூட்டப்பட்டது. நீண்ட காலமாக அணுக்களின் கருத்து வெப்பக் கோட்பாட்டிற்கு தேவையற்றதாகத் தோன்றியது, ஆனால் பல விஞ்ஞானிகள் அப்போதும் உள்ளுணர்வாக வெப்பத்தை மூலக்கூறுகளின் இயக்கத்துடன் இணைத்தனர். எனவே, குறிப்பாக, ரஷ்ய விஞ்ஞானி எம்.வி. லோமோனோசோவ் நினைத்தார். மூலக்கூறு இயக்கக் கோட்பாடு இறுதியாக விஞ்ஞானிகளின் மனதில் வென்று இயற்பியலின் ஒருங்கிணைந்த சொத்தாக மாறுவதற்கு நிறைய நேரம் கடந்துவிட்டது.

வாயுக்கள், திரவங்கள் மற்றும் திடப்பொருட்களில் உள்ள பல நிகழ்வுகள் மூலக்கூறு இயக்கவியல் கோட்பாட்டின் கட்டமைப்பிற்குள் எளிமையான மற்றும் உறுதியான விளக்கத்தைக் காண்கின்றன. அதனால் அழுத்தம், அது மூடப்பட்டிருக்கும் பாத்திரத்தின் சுவர்களில் ஒரு வாயு செலுத்தப்பட்டது, சுவருடன் வேகமாக நகரும் மூலக்கூறுகளின் பல மோதல்களின் மொத்த விளைவாக கருதப்படுகிறது, இதன் விளைவாக அவை சுவருக்கு அவற்றின் வேகத்தை மாற்றுகின்றன. (ஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு வேகத்தில் ஏற்படும் மாற்றமே, இயக்கவியலின் விதிகளின்படி, விசையின் தோற்றத்திற்கு வழிவகுக்கிறது, மேலும் சுவரின் ஒரு யூனிட் மேற்பரப்பில் விசை அழுத்தம் ஆகும்). துகள் இயக்கத்தின் இயக்க ஆற்றல், அவற்றின் பெரிய எண்ணிக்கையில் சராசரியாக, பொதுவாக அழைக்கப்படுவதைத் தீர்மானிக்கிறது வெப்ப நிலைபொருட்கள்.

அணு யோசனையின் தோற்றம், அதாவது. இயற்கையில் உள்ள அனைத்து உடல்களும் மிகச்சிறிய பிரிக்க முடியாத துகள்கள், அணுக்கள் ஆகியவற்றைக் கொண்டிருக்கின்றன என்ற கருத்து பண்டைய கிரேக்க தத்துவஞானிகளான லூசிப்பஸ் மற்றும் டெமோக்ரிடஸ் ஆகியோருக்கு செல்கிறது. இரண்டாயிரம் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு, டெமோக்ரிடஸ் எழுதினார்: "... அணுக்கள் அளவு மற்றும் எண்ணிக்கையில் எண்ணற்றவை, ஆனால் அவை பிரபஞ்சத்தை சுற்றி விரைகின்றன, ஒரு சூறாவளியில் சுழல்கின்றன, இதனால் சிக்கலான அனைத்தும் பிறக்கின்றன: நெருப்பு, நீர், காற்று, பூமி." 19 ஆம் நூற்றாண்டின் இரண்டாம் பாதியில் மூலக்கூறு இயக்கவியல் கோட்பாட்டின் வளர்ச்சிக்கு ஒரு தீர்க்கமான பங்களிப்பு செய்யப்பட்டது. குறிப்பிடத்தக்க விஞ்ஞானிகளான ஜே.சி. மேக்ஸ்வெல் மற்றும் எல். போல்ட்ஸ்மேன் ஆகியோரின் படைப்புகள், ஒரு பெரிய எண்ணிக்கையிலான குழப்பமான நகரும் மூலக்கூறுகளைக் கொண்ட பொருட்களின் (முக்கியமாக வாயுக்கள்) பண்புகளின் புள்ளிவிவர (நிகழ்தகவு) விளக்கத்திற்கான அடித்தளத்தை அமைத்தன. புள்ளியியல் அணுகுமுறை 20 ஆம் நூற்றாண்டின் தொடக்கத்தில் (பொருளின் எந்த நிலையிலும்) பொதுமைப்படுத்தப்பட்டது. புள்ளியியல் இயக்கவியல் அல்லது புள்ளியியல் இயற்பியலின் நிறுவனர்களில் ஒருவராகக் கருதப்படும் அமெரிக்க விஞ்ஞானி ஜே. கிப்ஸின் படைப்புகளில். இறுதியாக, 20 ஆம் நூற்றாண்டின் முதல் தசாப்தங்களில். அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளின் நடத்தை கிளாசிக்கல் அல்ல, ஆனால் குவாண்டம் இயக்கவியலின் விதிகளுக்குக் கீழ்ப்படிகிறது என்பதை இயற்பியலாளர்கள் உணர்ந்தனர். இது புள்ளிவிவர இயற்பியலின் வளர்ச்சிக்கு ஒரு சக்திவாய்ந்த உத்வேகத்தை அளித்தது மற்றும் கிளாசிக்கல் மெக்கானிக்ஸின் வழக்கமான கருத்துகளின் கட்டமைப்பிற்குள் முன்னர் விளக்க முடியாத பல இயற்பியல் நிகழ்வுகளை விவரிக்க முடிந்தது.

வாயுக்களின் மூலக்கூறு இயக்கவியல் கோட்பாடு.

சுவரை நோக்கி பறக்கும் ஒவ்வொரு மூலக்கூறும், அதனுடன் மோதும் போது, ​​அதன் வேகத்தை சுவருக்கு மாற்றுகிறது. ஒரு சுவருடன் மீள் மோதலின் போது ஒரு மூலக்கூறின் வேகம் மதிப்பிலிருந்து மாறுபடும் vமுன் - v, கடத்தப்பட்ட துடிப்பின் அளவு 2 ஆகும் எம்வி. சுவர் மேற்பரப்பில் செயல்படும் சக்தி D எஸ்நேரத்தில் டி டி, இந்த காலகட்டத்தில் சுவரை அடையும் அனைத்து மூலக்கூறுகளாலும் கடத்தப்படும் மொத்த உந்தத்தின் அளவு தீர்மானிக்கப்படுகிறது, அதாவது. எஃப்= 2எம்வி n cடி எஸ்/டி டி, எங்கே n cவெளிப்பாடு (1) மூலம் வரையறுக்கப்படுகிறது. அழுத்த மதிப்புக்கு ப = எஃப்/டி எஸ்இந்த வழக்கில் நாம் காணலாம்: ப = (1/3)என்எம்வி 2.

இறுதி முடிவைப் பெற, மூலக்கூறுகளின் சுயாதீன குழுக்களை அடையாளம் காண்பதன் மூலம் மூலக்கூறுகளின் அதே வேகத்தின் அனுமானத்தை நீங்கள் கைவிடலாம், ஒவ்வொன்றும் அதன் சொந்த ஏறக்குறைய ஒரே வேகத்தைக் கொண்டுள்ளன. பின்னர் சராசரி அழுத்த மதிப்பு அனைத்து மூலக்கூறுகளின் குழுக்களிலும் வேகத்தின் சதுரத்தை சராசரியாகக் கொண்டு அல்லது

இந்த வெளிப்பாட்டை வடிவத்திலும் குறிப்பிடலாம்

அவோகாட்ரோவின் எண்ணால் வர்க்கமூலக் குறியின் கீழ் உள்ள எண் மற்றும் வகுப்பினைப் பெருக்குவதன் மூலம் இந்த சூத்திரத்தை வேறு வடிவமாகக் கொடுப்பது வசதியானது.

என் ஏ= 6.023·10 23.

இங்கே எம் = எம்என் ஏ- அணு அல்லது மூலக்கூறு நிறை, மதிப்பு R = கேஎன் ஏ= 8.318·10 7 erg என்பது வாயு மாறிலி எனப்படும்.

ஒரு வாயுவில் உள்ள மூலக்கூறுகளின் சராசரி வேகம், மிதமான வெப்பநிலையில் கூட, மிக அதிகமாக இருக்கும். எனவே, அறை வெப்பநிலையில் ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறுகளுக்கு (H2) டி= 293K) இந்த வேகம் சுமார் 1900 மீ/வி, காற்றில் உள்ள நைட்ரஜன் மூலக்கூறுகளுக்கு - சுமார் 500 மீ/வி. அதே சூழ்நிலையில் காற்றில் ஒலியின் வேகம் 340 மீ/வி ஆகும்.

என்று கருதி n = என்/வி, எங்கே வி- வாயுவால் ஆக்கிரமிக்கப்பட்ட அளவு, என்இந்த தொகுதியில் உள்ள மொத்த மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கை; நன்கு அறியப்பட்ட வாயு விதிகளின் வடிவத்தில் (5) விளைவுகளைப் பெறுவது எளிது. இதைச் செய்ய, மொத்த மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கை குறிப்பிடப்படுகிறது என் = விஎன் ஏ, எங்கே vவாயு மோல்களின் எண்ணிக்கை மற்றும் சமன்பாடு (5) வடிவத்தை எடுக்கும்

(8) pV = vRT,

இது Clapeyron-Mendeleev சமன்பாடு என்று அழைக்கப்படுகிறது.

என்று கொடுக்கப்பட்டது டி= வாயு அழுத்தம் அது ஆக்கிரமித்துள்ள தொகுதிக்கு நேர்மாறான விகிதத்தில் மாறுகிறது (பாயில்-மாரியட் சட்டம்).

ஒரு நிலையான அளவு ஒரு மூடிய பாத்திரத்தில் வி= முழுமையான வாயு வெப்பநிலையில் ஏற்படும் மாற்றத்திற்கு நேர் விகிதாசார அழுத்தம் மாறுகிறது டி. வாயு நிலைகளில் இருந்தால், அதன் அழுத்தம் மாறாமல் இருக்கும் ப= const, ஆனால் வெப்பநிலை மாற்றங்கள் (அத்தகைய நிலைமைகளை அடைய முடியும், எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு வாயு ஒரு அசையும் பிஸ்டன் மூடப்பட்ட உருளையில் வைக்கப்பட்டால்), பின்னர் வாயு ஆக்கிரமிக்கப்பட்ட அளவு அதன் வெப்பநிலையில் ஏற்படும் மாற்றத்தின் விகிதத்தில் மாறும் (கே-லுசாக்கின் சட்டம்).

பாத்திரத்தில் வாயுக்களின் கலவை இருக்கட்டும், அதாவது. பல்வேறு வகையான மூலக்கூறுகள் உள்ளன. இந்த வழக்கில், ஒவ்வொரு வகையின் மூலக்கூறுகளால் சுவருக்கு மாற்றப்படும் வேகத்தின் அளவு மற்ற வகைகளின் மூலக்கூறுகளின் இருப்பைப் பொறுத்தது அல்ல. அதைத் தொடர்ந்து வருகிறது சிறந்த வாயுக்களின் கலவையின் அழுத்தம் ஒவ்வொரு வாயுவும் முழு அளவையும் ஆக்கிரமித்தால் தனித்தனியாக உருவாக்கும் பகுதி அழுத்தங்களின் கூட்டுத்தொகைக்கு சமம்.இது வாயு விதிகளில் மற்றொன்று - பிரபலமான டால்டன் விதி.

மூலக்கூறு என்பது இலவச பாதை . 1850 களில், பல்வேறு வாயுக்களின் மூலக்கூறுகளின் சராசரி வெப்ப வேகம் பற்றிய நியாயமான மதிப்பீடுகளை வழங்கியவர்களில் முதன்மையானவர் ஆஸ்திரிய இயற்பியலாளர் கிளாசியஸ் ஆவார். அவர் பெற்ற இந்த வேகங்களின் வழக்கத்திற்கு மாறாக பெரிய மதிப்புகள் உடனடியாக ஆட்சேபனைகளைத் தூண்டின. மூலக்கூறுகளின் வேகம் உண்மையில் மிக அதிகமாக இருந்தால், எந்த ஒரு துர்நாற்றம் கொண்ட பொருளின் வாசனையும் ஒரு மூடிய அறையின் ஒரு முனையிலிருந்து மறுமுனைக்கு உடனடியாக பரவ வேண்டும். உண்மையில், துர்நாற்றம் பரவுவது மிகவும் மெதுவாக நிகழ்கிறது மற்றும் வாயு பரவல் எனப்படும் ஒரு செயல்முறையின் மூலம் இப்போது அறியப்படுகிறது. கிளாசியஸ் மற்றும் பிற்காலத்தில், சராசரி இலவச பாதை என்ற கருத்தைப் பயன்படுத்தி, இதற்கும் மற்ற எரிவாயு போக்குவரத்து செயல்முறைகளுக்கும் (வெப்ப கடத்துத்திறன் மற்றும் பாகுத்தன்மை போன்றவை) உறுதியான விளக்கத்தை வழங்க முடிந்தது. மூலக்கூறுகள் , அந்த. ஒரு மூலக்கூறு ஒரு மோதலில் இருந்து மற்றொரு மோதலுக்கு பயணிக்கும் சராசரி தூரம்.

ஒரு வாயுவில் உள்ள ஒவ்வொரு மூலக்கூறும் மற்ற மூலக்கூறுகளுடன் அதிக எண்ணிக்கையிலான மோதல்களை அனுபவிக்கிறது. மோதல்களுக்கு இடையிலான இடைவெளியில், மூலக்கூறுகள் கிட்டத்தட்ட ஒரு நேர் கோட்டில் நகர்கின்றன, மோதலின் தருணத்தில் மட்டுமே வேகத்தில் கூர்மையான மாற்றங்களை அனுபவிக்கின்றன. இயற்கையாகவே, ஒரு மூலக்கூறின் பாதையில் நேரான பிரிவுகளின் நீளம் வேறுபட்டிருக்கலாம், எனவே மூலக்கூறுகளின் ஒரு குறிப்பிட்ட சராசரி இலவச பாதையைப் பற்றி மட்டுமே பேசுவது அர்த்தமுள்ளதாக இருக்கும்.

காலத்தில் டி டிமூலக்கூறு ஒரு சிக்கலான ஜிக்ஜாக் பாதை வழியாக செல்கிறது vடி டி. இந்த பாதையில் உள்ள பாதையில் மோதல்கள் இருப்பது போல் பல சுழல்களும் உள்ளன. விடுங்கள் Zஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு ஒரு மூலக்கூறு அனுபவிக்கும் மோதல்களின் எண்ணிக்கையைக் குறிக்கிறது. சராசரி இலவச பாதையானது பாதை நீளம் N 2 இன் விகிதத்திற்கு சமமாக இருக்கும், எடுத்துக்காட்டாக, அ»2.0·10 –10 மீ. அட்டவணை 1, சாதாரண நிலையில் சில வாயுக்களுக்கு (10) சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்பட்ட µm (1 µm = 10 –6 m) இல் l 0 இன் மதிப்புகளைக் காட்டுகிறது ( ப= 1 ஏடிஎம், டி=273K). இந்த மதிப்புகள் மூலக்கூறுகளின் உள்ளார்ந்த விட்டத்தை விட தோராயமாக 100-300 மடங்கு அதிகமாக இருக்கும்.