ICB اور درجہ حرارت کی پیمائش کے بنیادی مساوات

شماریاتی نظام میں واقع ہونے کے عمل سیکھنا، ایک کم از کم ذرہ سائز پیچیدہ اور ان میں سے ایک بڑی تعداد ہے. الگ الگ غور کریں ہر ذرہ عملی طور پر ناممکن ہے، تاہم شماریاتی مقدار کو متعارف کرانے: کی اوسط رفتار ذرات، ان کے حراستی، ذرہ بڑے پیمانے پر. خرد پیرامیٹرز کے ساتھ نظام کی ریاست characterizing کے فارمولہ، گیسوں کی سالماتی کائنےٹک نظریہ (ICB) کے بنیادی مساوات کا مطالبہ کیا.

ذرات کی اوسط سمتار کے بارے میں ایک چھوٹا سا

ذرات کی رفتار کا تعین تجرباتی پہلی مرتبہ کیا گیا. منعقد اوٹو Shternom نصاب تجربہ سے جانا جاتا ہے، ذرہ والوکاٹیس کی ایک تصویر بنانے کے لئے کی اجازت دی. ، پہلی اسٹیشنری کی تنصیب جو ایک مخصوص کونیی رفتار میں گھما پھر جب تجربہ گھومنے سلنڈر میں چاندی جوہری کی تحریک کی تفتیش کی.

اس کے نتیجے کے طور پر، یہ محسوس کیا گیا چاندی انووں کی شرح سے زیادہ ہے کہ آواز کی رفتار اور 500 میٹر / ے ہے. مادے میں ذرات کی طرح سمتار ایک شخص مشکل محسوس کرنے کے بعد یہ حقیقت ہے، بہت دلچسپ ہے.

کامل گیس

صرف نظام میں ممکن مطالعہ کرنے کے لئے جاری رکھنے کے لئے، براہ راست پیمائش کی وضاحت ہے جس کے پیرامیٹرز کا استعمال کرتے ہوئے ہو سکتا ہے جسمانی آلات. سپیڈ سپیڈومیٹر ماپا جاتا ہے، لیکن خیال ایک بھی ذرہ مضحکہ خیز ہے کے لئے ایک سپیڈومیٹر منسلک کرنا ہے. براہ راست ذرات کی حرکت سے متعلق صرف macroscopic کے پیرامیٹر پیمائش.

گیس پریشر غور کریں. برتن دیوار سے پیدا پر دباؤ گیس انو برتن میں موجود پکڑتا. معاملے کی گیسیی ریاست کی خاصیت - چھوٹے ذرات اور ایک دوسرے کے ساتھ ان کی بات چیت کے درمیان ایک منصفانہ بڑے فاصلے. یہ براہ راست دباؤ کی پیمائش کرنے کی اجازت دیتا ہے.

تعامل اداروں کے کسی نظام کو ممکنہ توانائی اور تحریک کے کائنےٹک توانائی کی طرف سے خصوصیات ہے. ریئل گیس - ایک پیچیدہ نظام. ممکنہ توانائی کی تبورتنییتا systematization نظر انداز کرتے ہوئے. مسئلہ ایک ماڈل متعارف کرانے کی طرف سے حل کیا جا سکتا ہے، کیریئر گیس کی خصوصیت خواص تعامل کی پیچیدگی دور جیت.

ایک مثالی گیس - ذرات کی بات چیت ہونے کے برابر ہے جس میں مادے کی ایک ریاست، بات چیت کے ممکنہ توانائی صفر جاتا ہے. یہ صرف ذرہ کی رفتار پر منحصر ہے جس میں اہم کائنےٹک توانائی، سمجھا جا سکتا ہے.

مثالی گیس پریشر

گیس پریشر اور ذرات کی رفتار کے درمیان تعلقات کی شناخت اس کے بنیادی مساوات مارکیٹ مثالی گیس کی اجازت دیتا ہے. ایک برتن میں منتقل ایک ذرہ، دیوار کے ساتھ تصادم میں یہ ایک پلس کی جس کی قیمت II نیوٹن کے قانون کی بنیاد پر تعین کیا جا سکتا منتقل:

• FΔt = 2M ₀ وی _ایکس

اس کی رفتار کے افقی اتحادیوں کی تبدیلی کے ساتھ منسلک لچکدار صدمے میں ذرہ کی رفتار کو تبدیل کرنے. F - فورس ایک مختصر وقت ٹی کے لئے دیوار پر ذرات کی طرف سے exerted؛ M ₀ - ذرہ کی بڑے پیمانے پر.

وقت Δt علاقے رفتار وی _X اور سلنڈر حجم Sυ _ایکس Δt میں نمٹا کے ساتھ سطح کی طرف بڑھ تمام گیس کے ذرات کا سامنا دوران سطح ایس پر. مخالف سمت میں - ذرہ ارتکاز کے ناقابل بالکل نصف انو، دوسرے نصف دیوار پر چلتا ہے جب.

ذرات کی تصادم غور کرنے کے بعد، ہم پلیٹ فارم پر اداکاری فورس کے لئے نیوٹن کا قانون لکھ سکتے ہیں:

• FΔt = ینیم ₀ وی _ایکس ² SΔt

چونکہ گیس پریشر کی سطح پر کھڑا اداکاری طاقت کے تناسب کے طور پر بیان کیا جاتا ہے، گزشتہ علاقے لکھا جا سکتا ہے:

• P = F: S = ینیم ₀ وی _ایکس ²

ایک بنیادی ICB طور پر اس سلسلے مساوات صرف ایک ہی سمت میں K. تحریک، پورے نظام کو بیان کرسکتے ہیں یعنی.

میکسویل کی تقسیم

دیواروں اور ایک دوسرے کو ذرہ سمتار (توانائی) کی ایک مخصوص اعداد و شمار کی تقسیم کے قیام کی قیادت کے ساتھ گیس کے ذرات کی مسلسل بار بار ٹکراؤ. سمتار ویکٹر کی سمت بھی اتنا ہی امکان ہے. اس طرح کی تقسیم کے میکسویل کی تقسیم بلایا گیا ہے. 1860 میں، اس پیٹرن ICB تحت جے میکسویل حاصل کیا گیا تھا. تقسیم کے قانون کا بنیادی پیرامیٹرز رفتار کہا جاتا ہے: شاید وکر کی زیادہ سے زیادہ قیمت اور مطلب مربع _Q V = √ 2> کے مساوی ہے - مطلب مربع ذرات کی رفتار.

گیس کا درجہ حرارت میں اضافہ کے اضافہ کی رفتار اقدار سے میل.

کہ تمام والوکاٹیس برابر ہیں، اور ان ماڈیولز ایک ہی مطلب ہے حقیقت یہ ہے کی بنیاد پر، پر غور کیا جا سکتا ہے:

• 2> = <وی _ایکس ^2> + <وی _Y ^2> + <وی _Z ^2> جہاں: <وی _ایکس ^2> = 2> 3

گیس پریشر کی اوسط اقدار کے ساتھ بنیادی مساوات مارکیٹ فارم لے جاتا ہے:

• P = ینیم ₀ 3 ^{<2 V>.}

مجموعی طور پر ذرہ، ذرہ کثافت اور گیس پریشر کی رفتار، بڑے پیمانے پر: یہ رشتہ جو خرد پیرامیٹرز کے درمیان تعلق کی وضاحت کرتا ہے کہ میں منفرد ہے.

کے تصور کا استعمال کرتے ہوئے کی کائنےٹک توانائی ذرہ، بنیادی مساوات مارکیٹ دوبارہ کیا جا سکتا ہے:

• P = 2nm ₀ 2> 6 = 2N K> 3

گیس پریشر اس کے ذرات کی کائنےٹک توانائی کے مطلب قدر کے متناسب ہے.

درجہ حرارت

دلچسپ بات یہ ہے، بند برتن میں گیس کی مسلسل رقم کے لئے گیس کے دباؤ اور منسلک کیا جا سکتا ہے کا مطلب قدر ذرہ کائنےٹک توانائی. جس میں پریشر کی پیمائش کے ذرات کی توانائی کی پیمائش کی طرف سے کارکردگی کا مظاہرہ کیا جا سکتا ہے.

کس طرح داخل ہو جائے؟ کیا کائنےٹک توانائی کی مقدار سے موازنہ کیا جا سکتا ہے؟ یہ مقدار درجہ حرارت ہے.

درجہ حرارت - تھرمل ریاست مادہ کی پیمائش. اس کی پیمائش ایک ترمامیٹر، مبنی اعمال ڈال دیا جس سے استعمال کیا جاتا کے لئے کی حرارتی پھیلاؤ ہیٹنگ کے تحت کام کر سیال (ایک شراب، پارا). ترمامیٹر کے پیمانے experimentally کی قائم کی. عام طور پر یہ ایک مخصوص جسمانی عمل تھرمل تبدیلی کیے بغیر ریاست کے دوران جاری (کھولتے ہوئے پانی، برف پگھل) پر کام کر سیال پوزیشن پر اسی ٹیگز دے. مختلف ترمامیٹر مختلف ترازو ہے. مثال کے طور پر، پیمانے سیلسیس، فارن ہائیٹ.

یونیورسل درجہ حرارت کی حد

جسم کے کام کرنے کے خواص کی آزادی کے معاملے میں زیادہ دلچسپ ایک گیس ترمامیٹر کے طور پر شمار کیا جا سکتا. ان کی رینج سے استعمال کیا جاتا گیس کی قسم پر منحصر نہیں ہے. ایسے میں ایک آلہ قیاسا درجہ حرارت گیس صفر دباؤ جاتا ہے جس میں تمیز کر سکتے ہیں. کے حساب سے اس قدر -273،15 ° ^C. درجہ حرارت رینج (مطلق درجہ حرارت پیمانے پر یا Kelvin کی پیمانے) کے مساوی ہے 1848 سال میں شروع کی گئی تھی دکھاتے ہیں. اس پیمانے کے اہم نقطہ کے لئے zeroth گیس پریشر ممکن درجہ حرارت لیا. اسکیل یونٹ وقفہ یونٹ قدر سیلسیس کے برابر. آئی ایل سی کے درجہ حرارت کا استعمال کرتے ہوئے ریکارڈ بنیادی مساوات گیس عمل کا مطالعہ کرنے میں زیادہ آسان ہے.

مواصلات کے دباؤ اور درجہ حرارت

کو empirically ایک کو یقینی بنانے کے کر سکتے گیس پریشر اس کے درجہ حرارت کے متناسب ہے. ایک ہی وقت میں پایا دباؤ ذرات کے ارتکاز کو براہ راست متناسب ہے کہ:

• P = NKT،

جہاں T - مطلق درجہ حرارت، K- مسلسل برابر 1.38 • 10 ^-23 J / K. کرنے

تمام گیسوں کے لئے ایک مسلسل قیمت ہونے بنیادی قیمت، Boltzmann مسلسل کہا جاتا ہے.

موازنہ درجہ حرارت کے دباؤ انحصار اور گیس ICB بنیادی مساوات لکھا جا سکتا ہے:

• 2: = 3kT _{<کو ای>}

گیس انو تحریک کے کائنےٹک توانائی کا مطلب قدر اس کے درجہ حرارت کے متناسب ہے. یہ درجہ حرارت ذرہ حرکت کی کائنےٹک توانائی کا ایک طریقہ ہے، ہے.