வீடு பல் சிகிச்சை நிலையான முடுக்கம் கொண்ட நேர்கோட்டு இயக்கம். முடுக்கம் பற்றிய கருத்து

பல் சிகிச்சை

நிலையான முடுக்கம் கொண்ட நேர்கோட்டு இயக்கம். முடுக்கம் பற்றிய கருத்து

"நிலையான முடுக்கத்துடன் நேரியல் இயக்கத்தின் போது வேகம்" என்ற தலைப்பில் பாடம் திட்டம்

தேதி :

பொருள்: "நிலையான முடுக்கத்துடன் நேர்கோட்டு இயக்கத்தின் போது வேகம்"

இலக்குகள்:

கல்வி : நிலையான முடுக்கத்துடன் நேர்கோட்டு இயக்கத்தின் போது வேகம் பற்றிய அறிவின் நனவான ஒருங்கிணைப்பை உறுதிசெய்து உருவாக்குதல்;

வளர்ச்சிக்குரிய : சுயாதீனமான செயல்பாட்டு திறன்கள் மற்றும் குழு வேலை திறன்களை தொடர்ந்து வளர்த்துக் கொள்ளுங்கள்.

கல்வி : புதிய அறிவில் அறிவாற்றல் ஆர்வத்தை உருவாக்குதல்; நடத்தை ஒழுக்கத்தை வளர்க்க.

பாடம் வகை: புதிய அறிவைக் கற்றுக்கொள்வதற்கான பாடம்

உபகரணங்கள் மற்றும் தகவல் ஆதாரங்கள்:

இசசென்கோவா, எல். ஏ. இயற்பியல்: பாடநூல். 9 ஆம் வகுப்புக்கு. பொது நிறுவனங்கள் சராசரி ரஷ்ய மொழியுடன் கல்வி மொழி பயிற்சி / எல். ஏ. இசசென்கோவா, ஜி.வி. பால்சிக், ஏ. ஏ. சோகோல்ஸ்கி; திருத்தியவர் ஏ. ஏ. சோகோல்ஸ்கி. மின்ஸ்க்: மக்கள் அஸ்வெட்டா, 2015

இசசென்கோவா, L. A. இயற்பியலில் உள்ள சிக்கல்களின் தொகுப்பு. 9 ஆம் வகுப்பு: பொது நிறுவனங்களின் மாணவர்களுக்கான கையேடு. சராசரி ரஷ்ய மொழியுடன் கல்வி மொழி பயிற்சி / எல். ஏ. இசசென்கோவா, ஜி.வி. பால்சிக், வி.வி. டோரோஃபீச்சிக். மின்ஸ்க்: Aversev, 2016, 2017.

பாட அமைப்பு:

நிறுவன தருணம் (5 நிமிடம்)

அடிப்படை அறிவைப் புதுப்பிக்கிறது (5 நிமிடம்)

புதிய பொருள் கற்றல் (15 நிமிடம்)

உடற்கல்வி நிமிடம் (2 நிமிடம்)

அறிவின் ஒருங்கிணைப்பு (13 நிமிடம்)

பாடச் சுருக்கம் (5 நிமிடம்)

ஏற்பாடு நேரம்

வணக்கம், உட்காருங்கள்! (இருப்பவர்களைச் சரிபார்த்தல்).இன்று பாடத்தில் நாம் நிலையான முடுக்கத்துடன் நேரியல் இயக்கத்தின் வேகத்தை புரிந்து கொள்ள வேண்டும். மற்றும் இதன் பொருள்பாடம் தலைப்பு : நிலையான முடுக்கத்துடன் நேர்-கோடு இயக்கத்தின் போது வேகம்

குறிப்பு அறிவைப் புதுப்பித்தல்

அனைத்து சீரற்ற இயக்கங்களிலும் எளிமையானது - நிலையான முடுக்கம் கொண்ட நேர்கோட்டு இயக்கம். இது சமமாக மாறி என்று அழைக்கப்படுகிறது.

சீரான இயக்கத்தின் போது உடலின் வேகம் எவ்வாறு மாறுகிறது?

புதிய பொருள் கற்றல்

சாய்ந்த சட்டையுடன் எஃகு பந்தின் இயக்கத்தைக் கவனியுங்கள். அதன் முடுக்கம் கிட்டத்தட்ட நிலையானது என்பதை அனுபவம் காட்டுகிறது:

விடுங்கள் விநேரத்தின் தருணம் டி = 0 பந்து ஆரம்ப வேகத்தைக் கொண்டிருந்தது (படம் 83).

சரியான நேரத்தில் பந்தின் வேகத்தின் சார்புநிலையை எவ்வாறு கண்டுபிடிப்பது?

பந்து முடுக்கம்ஏ = எங்கள் உதாரணத்தில்Δt = டி , Δ - . பொருள்

, எங்கே

நிலையான முடுக்கத்துடன் நகரும் போது, உடலின் வேகம் நேரியல் சார்ந்தது நேரம்.

சமத்துவங்களிலிருந்து ( 1 ) மற்றும் (2) கணிப்புகளுக்கான சூத்திரங்கள் பின்வருமாறு:

சார்பு வரைபடங்களை உருவாக்குவோம்அ எக்ஸ் ( டி ) மற்றும் v எக்ஸ் ( டி ) (அரிசி. 84, a, b).

அரிசி. 84

படம் 83 இன் படிஏ எக்ஸ் = ஏ > 0, = v 0 > 0.

பிறகுசார்புகள் அ எக்ஸ் ( டி ) அட்டவணைக்கு ஒத்திருக்கிறது1 (படம் 84 பார்க்கவும், A). இதுநேர அச்சுக்கு இணையான நேர்கோடு. சார்புநிலைகள்v எக்ஸ் ( டி ) அட்டவணைக்கு ஒத்திருக்கிறது, கணிப்பு அதிகரிப்பை விவரிக்கிறதுஸ்கோவளர (படம் பார்க்கவும். 84, b). வளர்ந்து வருகிறது என்பது தெளிவாகிறதுதொகுதிவேகம். பந்து நகர்கிறதுசீராக முடுக்கப்பட்டது.

இரண்டாவது உதாரணத்தை (படம் 85) கருத்தில் கொள்வோம். இப்போது பந்தின் ஆரம்ப வேகம் பள்ளம் வழியாக மேல்நோக்கி இயக்கப்படுகிறது. மேல்நோக்கி நகரும், பந்து படிப்படியாக வேகத்தை இழக்கும். புள்ளியில்ஏஅவர் அன்றுகணம் நின்று விடும்தொடங்கும்கீழே சரிய. முற்றுப்புள்ளிஏ அழைக்கப்பட்டதுதிருப்பு முனை.

படி வரைதல் 85 ஏ எக்ஸ் = - அ< 0, = v 0 > 0, மற்றும் சூத்திரங்கள் (3) மற்றும் (4) கிராபிக்ஸ் பொருந்தும்2 மற்றும் 2" (செ.மீ.அரிசி. 84, ஏ , b).

அட்டவணை 2" ஆரம்பத்தில், பந்து மேல்நோக்கி நகரும் போது, வேகத்தின் கணிப்பு என்பதைக் காட்டுகிறதுv எக்ஸ் நேர்மறையாக இருந்தது. அதே நேரத்தில் அது குறைந்ததுடி= பூஜ்ஜியத்திற்கு சமமானது. இந்த நேரத்தில் பந்து திருப்புமுனையை எட்டியுள்ளதுஏ (படம் 85 ஐப் பார்க்கவும்). இந்த கட்டத்தில் பந்தின் வேகத்தின் திசை எதிர் மற்றும் மணிக்கு மாறியதுடி> வேகத் திட்டம் எதிர்மறையாக மாறியது.

வரைபடத்தில் இருந்து 2" (படம் 84 ஐப் பார்க்கவும், b) சுழற்சியின் தருணத்திற்கு முன், வேகம் தொகுதி குறைந்தது - பந்து சமமான விகிதத்தில் மேல்நோக்கி நகர்ந்தது என்பதும் தெளிவாகிறது. மணிக்குடி > டி n வேகம் தொகுதி அதிகரிக்கிறது - பந்து ஒரே சீராக முடுக்கி கீழே நகரும்.

இரண்டு எடுத்துக்காட்டுகளுக்கும் வேக மாடுலஸ் மற்றும் நேரத்தின் உங்கள் சொந்த வரைபடத்தை உருவாக்கவும்.

சீரான இயக்கத்தின் வேறு என்ன விதிகள் அறியப்பட வேண்டும்?

§ 8 இல், ஒரே மாதிரியான நேர்கோட்டு இயக்கத்திற்கு வரைபடத்தின் இடையே உள்ள உருவத்தின் பரப்பளவு என்பதை நிரூபித்தோம்.v எக்ஸ் மற்றும் நேர அச்சு (படம் 57 ஐப் பார்க்கவும்) இடப்பெயர்ச்சி ப்ராஜெக்ஷன் Δ க்கு எண்ணியல் ரீதியாக சமம்ஆர் எக்ஸ் . இந்த விதி சீரற்ற இயக்கத்திற்கும் பொருந்தும் என்பதை நிரூபிக்க முடியும். பின்னர், படம் 86 இன் படி, இடப்பெயர்ச்சி திட்டம் Δஆர் எக்ஸ் ஒரே மாதிரியான மாற்று இயக்கம் ட்ரெப்சாய்டின் பகுதியால் தீர்மானிக்கப்படுகிறதுஏ பி சி டி . இந்த பகுதி அடித்தளங்களின் பாதி தொகைக்கு சமம்trapezoid அதன் உயரத்தால் பெருக்கப்படுகிறதுகி.பி .

அதன் விளைவாக:

சூத்திரத்தின் (5) வேகத் திட்டத்தின் சராசரி மதிப்பிலிருந்து

பின்வருமாறு:

வாகனம் ஓட்டும் போது உடன்நிலையான முடுக்கம், தொடர்பு (6) திட்டத்திற்கு மட்டுமல்ல, திசைவேக திசையன்களுக்கும் திருப்தி அளிக்கிறது:

நிலையான முடுக்கம் கொண்ட இயக்கத்தின் சராசரி வேகம் ஆரம்ப மற்றும் இறுதி வேகத்தின் பாதி தொகைக்கு சமம்.

சூத்திரங்கள் (5), (6) மற்றும் (7) பயன்படுத்த முடியாதுக்குஇயக்கம் உடன்சீரற்ற முடுக்கம். இது வழிவகுக்கும்செய்யகடுமையான தவறுகள்.

அறிவின் ஒருங்கிணைப்பு

பக்கம் 57 இலிருந்து சிக்கலைத் தீர்ப்பதற்கான உதாரணத்தைப் பார்ப்போம்:

மாடுலஸ் = 72 என்ற வேகத்தில் கார் நகர்ந்தது. சிகப்பு விளக்கைப் பார்த்ததும், சாலைப் பிரிவில் டிரைவர்கள்= 50 மீ சீரான வேகம் = 18 ஆக குறைக்கப்பட்டது . காரின் இயக்கத்தின் தன்மையை தீர்மானிக்கவும். பிரேக் செய்யும் போது கார் நகர்ந்த முடுக்கத்தின் திசை மற்றும் அளவைக் கண்டறியவும்.

கொடுக்கப்பட்டது: ரேஷே tion:

72 = 20 காரின் இயக்கம் சீராக மெதுவாக இருந்தது. உஸ்கோ-

கார் ஓட்டுதல்எதிர் திசை

18 = 5 அதன் இயக்கத்தின் வேகம்.

முடுக்கம் தொகுதி:

கள்= 50 மீ

பிரேக்கிங் நேரம்:

A - ? Δ t =

பிறகு

பதில்:

பாடத்தின் சுருக்கம்

வாகனம் ஓட்டும் போது உடன்நிலையான முடுக்கத்துடன், வேகம் நேரத்தின் மீது நேரியல் சார்ந்துள்ளது.

சீரான முடுக்கப்பட்ட இயக்கத்துடன், உடனடி வேகம் மற்றும் முடுக்கம் ஆகியவற்றின் திசைகள் ஒன்றிணைகின்றன; ஒரே மாதிரியான மெதுவான இயக்கத்துடன், அவை எதிர்மாறாக இருக்கும்.

சராசரி ஓட்டும் வேகம்உடன்நிலையான முடுக்கம் ஆரம்ப மற்றும் இறுதி வேகங்களின் பாதி தொகைக்கு சமம்.

வீட்டுப்பாட அமைப்பு

§ 12, எ.கா. 7 எண். 1, 5

பிரதிபலிப்பு.

சொற்றொடர்களைத் தொடரவும்:

இன்று வகுப்பில் நான் கற்றுக்கொண்டது...

அது சுவாரசியமாக இருந்தது…

பாடத்தில் நான் பெற்ற அறிவு பயனுள்ளதாக இருக்கும்

ஒரே மாதிரியான முடுக்கப்பட்ட இயக்கத்திற்கு, பின்வரும் சமன்பாடுகள் செல்லுபடியாகும், அதை நாம் வழித்தோன்றல் இல்லாமல் வழங்குகிறோம்:

நீங்கள் புரிந்து கொண்டபடி, இடதுபுறத்தில் உள்ள திசையன் சூத்திரமும் வலதுபுறத்தில் உள்ள இரண்டு அளவிடல் சூத்திரங்களும் சமம். இயற்கணிதத்தின் பார்வையில், அளவிடல் சூத்திரங்கள் என்பது ஒரே மாதிரியான முடுக்கப்பட்ட இயக்கத்துடன், இடப்பெயர்ச்சியின் கணிப்புகள் ஒரு இருபடிச் சட்டத்தின்படி நேரத்தைச் சார்ந்துள்ளது. இதை உடனடி வேகக் கணிப்புகளின் தன்மையுடன் ஒப்பிடுக (§ 12-h ஐப் பார்க்கவும்).

sx = x – xo and sy = y – yo (§ 12 ஐப் பார்க்கவும்), மேல் வலது நெடுவரிசையிலிருந்து இரண்டு அளவுகோல் சூத்திரங்களிலிருந்து நாம் ஆயங்களுக்கான சமன்பாடுகளைப் பெறுகிறோம்:

உடலின் சீரான முடுக்கப்பட்ட இயக்கத்தின் போது முடுக்கம் நிலையானதாக இருப்பதால், ஆய அச்சுகள் எப்போதும் நிலைநிறுத்தப்படும், இதனால் முடுக்கம் திசையன் ஒரு அச்சுக்கு இணையாக இயக்கப்படும், எடுத்துக்காட்டாக Y அச்சு. இதன் விளைவாக, X அச்சில் இயக்கத்தின் சமன்பாடு இருக்கும் குறிப்பிடத்தக்க வகையில் எளிமைப்படுத்தப்பட்டுள்ளது:

x = xo + υox t + (0) மற்றும் y = yo + υoy t + ½ ay t²

இடது சமன்பாடு சீரான நேர்கோட்டு இயக்கத்தின் சமன்பாட்டுடன் ஒத்துப்போகிறது என்பதை நினைவில் கொள்ளவும் (பார்க்க § 12-g). இதன் பொருள், ஒரே மாதிரியான முடுக்கப்பட்ட இயக்கம் ஒரு அச்சில் ஒரே மாதிரியான இயக்கத்திலிருந்து "இயக்க" முடியும். இது ஒரு படகில் உள்ள மையத்தின் அனுபவத்தால் உறுதிப்படுத்தப்படுகிறது (§ 12-b ஐப் பார்க்கவும்).

பணி. கைகளை நீட்டி, அந்தப் பெண் பந்தை எறிந்தாள். அவர் 80 சென்டிமீட்டர் உயர்ந்தார், விரைவில் சிறுமியின் காலில் விழுந்தார், 180 செமீ பறந்தார். பந்து எந்த வேகத்தில் வீசப்பட்டது, பந்து தரையில் பட்டதும் எந்த வேகத்தில் இருந்தது?

Y அச்சில் உடனடி வேகத்தின் கணிப்புக்கான சமன்பாட்டின் இரு பக்கங்களையும் சதுரப்படுத்துவோம்: υy = υoy + ay t (பார்க்க § 12). நாம் சமத்துவத்தைப் பெறுகிறோம்:

υy² = ( υoy + ay t )² = υoy² + 2 υoy ay t + ay² t²

இரண்டு வலது கை சொற்களுக்கு மட்டும் காரணி 2 ஐ அடைப்புக்குறிக்குள் இருந்து எடுக்கலாம்:

υy² = υoy² + 2 ay ( υoy t + ½ ay t² )

அடைப்புக்குறிக்குள் இடப்பெயர்ச்சித் திட்டத்தைக் கணக்கிடுவதற்கான சூத்திரத்தைப் பெறுகிறோம்: sy = υoy t + ½ ay t². அதை sy உடன் மாற்றினால், நாம் பெறுகிறோம்:

தீர்வு. ஒரு வரைபடத்தை உருவாக்குவோம்: Y அச்சை மேல்நோக்கி இயக்கவும், மேலும் ஆயத்தொலைவுகளின் தோற்றத்தை பெண்ணின் காலடியில் தரையில் வைக்கவும். பந்தின் எழுச்சியின் மேல் புள்ளியில், வேகத் திட்டத்தின் சதுரத்திற்கு நாம் பெற்ற சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்துவோம்:

0 = υoy² + 2·(–g)·(+h) ⇒ υoy = ±√¯2gh = +4 m/s

பின்னர், மேல் புள்ளியிலிருந்து கீழே நகரத் தொடங்கும் போது:

υy² = 0 + 2·(–g)·(–H) ⇒ υy = ±√¯2gh = –6 m/s

பதில்: பந்து 4 மீ/வி வேகத்தில் மேல்நோக்கி வீசப்பட்டது, தரையிறங்கும் நேரத்தில் அது Y அச்சுக்கு எதிராக 6 மீ/வி வேகத்தில் இருந்தது.

குறிப்பு. X அச்சின் ஒப்புமை மூலம் உடனடி வேகத்தின் ஸ்கொயர் ப்ரொஜெக்ஷனுக்கான சூத்திரம் சரியாக இருக்கும் என்பதை நீங்கள் புரிந்துகொள்வீர்கள் என்று நம்புகிறோம்:

இயக்கம் ஒரு பரிமாணமாக இருந்தால், அதாவது, அது ஒரு அச்சில் மட்டுமே நிகழ்கிறது, நீங்கள் கட்டமைப்பில் உள்ள இரண்டு சூத்திரங்களில் ஒன்றைப் பயன்படுத்தலாம்.

இயக்கவியல் என்பது இயற்பியலில் கிளாசிக்கல் மெக்கானிக்கல் இயக்கம் பற்றிய ஆய்வு ஆகும். இயக்கவியல் போலல்லாமல், உடல்கள் ஏன் நகர்கின்றன என்பதை அறிவியல் ஆய்வு செய்கிறது. அவர்கள் அதை எப்படி செய்கிறார்கள் என்ற கேள்விக்கு அவள் பதிலளிக்கிறாள். நிலையான முடுக்கத்துடன் கூடிய முடுக்கம் மற்றும் இயக்கம் என்ன என்பதை இந்தக் கட்டுரையில் பார்ப்போம்.

முடுக்கம் பற்றிய கருத்து

ஒரு உடல் விண்வெளியில் நகரும் போது, ஒரு குறிப்பிட்ட காலப்பகுதியில் அது ஒரு குறிப்பிட்ட பாதையை உள்ளடக்கியது, இது பாதையின் நீளம். இந்த பாதையை கணக்கிட, வேகம் மற்றும் முடுக்கம் என்ற கருத்துகளைப் பயன்படுத்துகிறோம்.

இயற்பியல் அளவாக வேகம் என்பது பயணித்த தூரத்தில் ஏற்படும் மாற்றங்களின் வேகத்தை வகைப்படுத்துகிறது. வேகம் உடல் இயக்கத்தின் திசையில் உள்ள பாதைக்கு தொடுநிலையாக இயக்கப்படுகிறது.

முடுக்கம் சற்று சிக்கலான அளவு. சுருக்கமாக, இது ஒரு குறிப்பிட்ட நேரத்தில் வேகத்தில் ஏற்படும் மாற்றத்தை விவரிக்கிறது. கணிதம் இதுபோல் தெரிகிறது:

இந்த சூத்திரத்தை இன்னும் தெளிவாக புரிந்து கொள்ள, ஒரு எளிய உதாரணம் கொடுக்கலாம்: இயக்கத்தின் 1 வினாடியில் உடலின் வேகம் 1 மீ/வி அதிகரித்தது என்று வைத்துக்கொள்வோம். இந்த எண்கள், மேலே உள்ள வெளிப்பாட்டிற்கு மாற்றாக, விளைவுக்கு வழிவகுக்கும்: இந்த வினாடியின் போது உடலின் முடுக்கம் 1 m/s 2 க்கு சமமாக இருந்தது.

முடுக்கத்தின் திசையானது திசைவேகத்தின் திசையிலிருந்து முற்றிலும் சுயாதீனமாக உள்ளது. அதன் திசையன் இந்த முடுக்கத்தை ஏற்படுத்தும் விசையின் திசையனுடன் ஒத்துப்போகிறது.

முடுக்கத்தின் மேலே உள்ள வரையறையில் ஒரு முக்கியமான புள்ளி கவனிக்கப்பட வேண்டும். இந்த மதிப்பு அளவுகளில் வேகத்தின் மாற்றத்தை மட்டுமல்ல, திசையிலும் வகைப்படுத்துகிறது. வளைவு இயக்கத்தின் விஷயத்தில் பிந்தைய உண்மை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளப்பட வேண்டும். மேலும் கட்டுரையில் நேர்கோட்டு இயக்கம் மட்டுமே பரிசீலிக்கப்படும்.

நிலையான முடுக்கத்துடன் நகரும் போது வேகம்

இயக்கத்தின் போது அதன் அளவு மற்றும் திசையை பராமரித்தால் முடுக்கம் நிலையானது. இத்தகைய இயக்கம் சீரான முடுக்கம் அல்லது சீரான வேகம் என்று அழைக்கப்படுகிறது - இவை அனைத்தும் முடுக்கம் வேகத்தை அதிகரிக்குமா அல்லது வேகம் குறைவதற்கு வழிவகுக்கும் என்பதைப் பொறுத்தது.

நிலையான முடுக்கத்துடன் உடல் நகரும் விஷயத்தில், பின்வரும் சூத்திரங்களில் ஒன்றைப் பயன்படுத்தி வேகத்தை தீர்மானிக்க முடியும்:

முதல் இரண்டு சமன்பாடுகள் ஒரே மாதிரியான முடுக்கப்பட்ட இயக்கத்தை வகைப்படுத்துகின்றன. அவற்றுக்கிடையேயான வேறுபாடு என்னவென்றால், இரண்டாவது வெளிப்பாடு பூஜ்ஜியமற்ற ஆரம்ப வேகத்திற்கு பொருந்தும்.

மூன்றாவது சமன்பாடு நிலையான முடுக்கத்துடன் சீரான மெதுவான இயக்கத்தின் வேகத்திற்கான வெளிப்பாடாகும். முடுக்கம் வேகத்திற்கு எதிராக இயக்கப்படுகிறது.

v(t) ஆகிய மூன்று செயல்பாடுகளின் வரைபடங்களும் நேர்கோடுகள். முதல் இரண்டு நிகழ்வுகளில், நேர்கோடுகள் x- அச்சுடன் தொடர்புடைய நேர்மறை சாய்வைக் கொண்டுள்ளன; மூன்றாவது வழக்கில், இந்த சாய்வு எதிர்மறையானது.

பயணித்த தூரத்திற்கான சூத்திரங்கள்

நிலையான முடுக்கம் (முடுக்கம் a = const) கொண்ட இயக்கத்தில் ஒரு பாதைக்கு, காலப்போக்கில் வேகத்தின் ஒருங்கிணைப்பைக் கணக்கிட்டால் சூத்திரங்களைப் பெறுவது கடினம் அல்ல. மேலே எழுதப்பட்ட மூன்று சமன்பாடுகளுக்கு இந்த கணித செயல்பாட்டைச் செய்த பிறகு, L பாதைக்கு பின்வரும் வெளிப்பாடுகளைப் பெறுகிறோம்:

L = v 0 *t + a*t 2/2;
L = v 0 *t - a*t 2/2.

நேரம் மற்றும் மூன்று பாதை செயல்பாடுகளின் வரைபடங்கள் பரவளையங்கள். முதல் இரண்டு நிகழ்வுகளில், பரவளையத்தின் வலது கிளை அதிகரிக்கிறது, மூன்றாவது செயல்பாட்டிற்கு அது படிப்படியாக ஒரு குறிப்பிட்ட மாறிலியை அடைகிறது, இது உடல் முழுமையாக நிறுத்தப்படும் வரை பயணிக்கும் தூரத்திற்கு ஒத்திருக்கிறது.

பிரச்சனையின் தீர்வு

மணிக்கு 30 கிமீ வேகத்தில் சென்ற கார் வேகமெடுக்கத் தொடங்கியது. 30 வினாடிகளில் 600 மீட்டர் தூரத்தை கடந்தார். காரின் முடுக்கம் என்ன?

முதலில், ஆரம்ப வேகத்தை km/h இலிருந்து m/s ஆக மாற்றுவோம்:

v 0 = 30 km/h = 30000/3600 = 8.333 m/s.

இப்போது இயக்கத்தின் சமன்பாட்டை எழுதுவோம்:

L = v 0 *t + a*t 2/2.

இந்த சமத்துவத்திலிருந்து நாம் முடுக்கம் வெளிப்படுத்துகிறோம், நாம் பெறுகிறோம்:

a = 2*(L - v 0 *t)/t 2 .

இந்த சமன்பாட்டில் உள்ள அனைத்து இயற்பியல் அளவுகளும் சிக்கல் நிலைமைகளிலிருந்து அறியப்படுகின்றன. நாங்கள் அவற்றை சூத்திரத்தில் மாற்றி பதிலைப் பெறுகிறோம்: a ≈ 0.78 m/s 2 . இவ்வாறு, நிலையான முடுக்கத்துடன் நகரும், கார் ஒவ்வொரு வினாடிக்கும் 0.78 மீ/வி வேகத்தை அதிகரித்தது.

30 வினாடிகள் துரிதப்படுத்தப்பட்ட இயக்கத்திற்குப் பிறகு அவர் எந்த வேகத்தைப் பெற்றார் என்பதையும் (வேடிக்கைக்காக) கணக்கிடுவோம்:

v = v 0 + a*t = 8.333 + 0.78*30 = 31.733 m/s.

இதன் விளைவாக வேகம் மணிக்கு 114.2 கி.மீ.

நிலையான முடுக்கம் கொண்ட ரெக்டிலினியர் இயக்கம் காலப்போக்கில் வேகத் தொகுதி அதிகரித்தால் சீரான முடுக்கம் என்று அழைக்கப்படுகிறது, அல்லது அது குறைந்தால் ஒரே மாதிரியாக குறைகிறது.

குறைந்த கட்டிடத்தின் பால்கனியில் இருந்து விழும் மலர் பானை விரைவுபடுத்தப்பட்ட இயக்கத்திற்கு ஒரு எடுத்துக்காட்டு. இலையுதிர்காலத்தின் தொடக்கத்தில், பானையின் வேகம் பூஜ்ஜியமாக இருக்கும், ஆனால் சில நொடிகளில் அது பல்லாயிரக்கணக்கான m / s ஆக அதிகரிக்க நிர்வகிக்கிறது. மெதுவான இயக்கத்திற்கு ஒரு உதாரணம், செங்குத்தாக மேல்நோக்கி எறியப்பட்ட கல்லின் இயக்கம், இதன் வேகம் ஆரம்பத்தில் அதிகமாக இருக்கும், ஆனால் படிப்படியாக பாதையின் மேல் புள்ளியில் பூஜ்ஜியமாகக் குறைகிறது. காற்று எதிர்ப்பின் சக்தியை நாம் புறக்கணித்தால், இந்த இரண்டு நிகழ்வுகளிலும் முடுக்கம் ஒரே மாதிரியாகவும், இலவச வீழ்ச்சியின் முடுக்கத்திற்கு சமமாகவும் இருக்கும், இது எப்போதும் செங்குத்தாக கீழ்நோக்கி இயக்கப்படுகிறது, இது g என்ற எழுத்தால் குறிக்கப்படுகிறது மற்றும் தோராயமாக 9.8 m/s2 க்கு சமமாக இருக்கும். .

புவியீர்ப்பு விசையால் ஏற்படும் முடுக்கம், ஜி, பூமியின் ஈர்ப்பு விசையால் ஏற்படுகிறது. இந்த சக்தி பூமியை நோக்கி நகரும் அனைத்து உடல்களையும் துரிதப்படுத்துகிறது மற்றும் அதிலிருந்து விலகிச் செல்வதை மெதுவாக்குகிறது.

அங்கு v என்பது t நேரத்தில் உடலின் வேகம், எங்கிருந்து, எளிய மாற்றங்களுக்குப் பிறகு, நாம் பெறுகிறோம் க்கான சமன்பாடு நிலையான முடுக்கத்துடன் நகரும் போது வேகம்: v = v0 + at

8. நிலையான முடுக்கம் கொண்ட இயக்கத்தின் சமன்பாடுகள்.

நிலையான முடுக்கத்துடன் நேரியல் இயக்கத்தின் போது வேகத்திற்கான சமன்பாட்டைக் கண்டறிய, t=0 நேரத்தில் உடல் ஆரம்ப வேகம் v0 என்று வைத்துக்கொள்வோம். முடுக்கம் a நிலையானது என்பதால், பின்வரும் சமன்பாடு எந்த நேரத்திலும் t செல்லுபடியாகும்:

அங்கு v என்பது t நேரத்தில் உடலின் வேகம், எங்கிருந்து, எளிய மாற்றங்களுக்குப் பிறகு, நிலையான முடுக்கத்துடன் நகரும் போது வேகத்திற்கான சமன்பாட்டைப் பெறுகிறோம்: v = v0 + at

நிலையான முடுக்கத்துடன் நேர்கோட்டு இயக்கத்தின் போது பயணிக்கும் பாதைக்கான சமன்பாட்டைப் பெற, முதலில் வேகம் மற்றும் நேரத்தின் வரைபடத்தை உருவாக்குகிறோம் (5.1). a>0 க்கு, இந்த சார்புநிலையின் வரைபடம் படம் 5 இல் இடதுபுறத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது (நீல நேர்கோடு). நாம் §3 இல் நிறுவியபடி, t நேரத்தில் நிறைவேற்றப்பட்ட இயக்கத்தை, t=0 மற்றும் t ஆகிய தருணங்களுக்கு இடையே உள்ள திசைவேகம் மற்றும் நேர வளைவின் கீழ் பகுதியைக் கணக்கிடுவதன் மூலம் தீர்மானிக்க முடியும். எங்கள் விஷயத்தில், வளைவின் கீழ் உள்ள உருவம், t = 0 மற்றும் t ஆகிய இரண்டு செங்குத்து கோடுகளால் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது, இது ஒரு ட்ரெப்சாய்டு OABC ஆகும், இதன் பரப்பளவு S, அறியப்பட்டபடி, நீளங்களின் பாதி கூட்டுத்தொகையின் பெருக்கத்திற்கு சமம். அடிப்படைகள் OA மற்றும் CB மற்றும் உயரம் OC:

படம் 5 இல் காணலாம், OA = v0, CB = v0 + at, மற்றும் OC = t. இந்த மதிப்புகளை (5.2) மாற்றுவதன் மூலம், ஒரு ஆரம்ப வேகத்தில் நிலையான முடுக்கம் a உடன் நேர்கோட்டு இயக்கத்தின் போது t நேரத்தில் செய்யப்பட்ட இடப்பெயர்ச்சி Sக்கான பின்வரும் சமன்பாட்டைப் பெறுகிறோம்: v0:

சூத்திரம் (5.3) என்பது a>0 முடுக்கம் கொண்ட இயக்கத்திற்கு மட்டும் செல்லுபடியாகும் என்பதைக் காட்டுவது எளிது, அது பெறப்பட்டது.<0. На рис.5 справа красными линиями показаны графики зависимости S при положительных (верх) и отрицательных (низ) значениях a, построенные по формуле (5.3) для различных величин v0. Видно, что в отличие от равномерного движения (см. рис. 3), график зависимости перемещения от времени является параболой, а не прямой, показанной для сравнения пунктирной линией.

9. உடல்களின் இலவச வீழ்ச்சி. புவியீர்ப்பு காரணமாக நிலையான முடுக்கம் கொண்ட இயக்கம்.

உடல்களின் இலவச வீழ்ச்சி என்பது காற்று எதிர்ப்பு இல்லாத நிலையில் (வெற்றிடத்தில்) உடல்கள் பூமியில் விழுவது ஆகும்.

உடல்கள் பூமியில் விழும் முடுக்கம் ஈர்ப்பு முடுக்கம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இலவச வீழ்ச்சி முடுக்கம் திசையன் குறியீட்டால் குறிக்கப்படுகிறது; இது செங்குத்தாக கீழ்நோக்கி இயக்கப்படுகிறது. உலகின் வெவ்வேறு புள்ளிகளில், புவியியல் அட்சரேகை மற்றும் கடல் மட்டத்திலிருந்து உயரத்தைப் பொறுத்து, g இன் எண் மதிப்பு ஒரே மாதிரியாக இருக்காது, துருவங்களில் தோராயமாக 9.83 m/s2 முதல் பூமத்திய ரேகையில் 9.78 m/s2 வரை மாறுபடும். மாஸ்கோவின் அட்சரேகையில் g = 9.81523 m/s2. வழக்கமாக, கணக்கீடுகளில் அதிக துல்லியம் தேவையில்லை என்றால், பூமியின் மேற்பரப்பில் உள்ள g இன் எண் மதிப்பு 9.8 m/s2 அல்லது 10 m/s2 க்கு சமமாக எடுத்துக்கொள்ளப்படும்.

இலவச வீழ்ச்சிக்கு ஒரு எளிய உதாரணம், ஆரம்ப வேகம் இல்லாமல் ஒரு குறிப்பிட்ட உயரத்தில் இருந்து விழும் உடல். இலவச வீழ்ச்சி என்பது நிலையான முடுக்கத்துடன் கூடிய நேரியல் இயக்கமாகும்.

காற்று எதிர்ப்பு இல்லாத வெற்றிடத்தில் மட்டுமே சிறந்த இலவச வீழ்ச்சி சாத்தியமாகும், மேலும் நிறை, அடர்த்தி மற்றும் வடிவத்தைப் பொருட்படுத்தாமல், அனைத்து உடல்களும் சமமாக விரைவாக விழும், அதாவது எந்த நேரத்திலும் உடல்கள் ஒரே உடனடி வேகம் மற்றும் முடுக்கங்களைக் கொண்டிருக்கும்.

சீரான முடுக்கப்பட்ட இயக்கத்திற்கான அனைத்து சூத்திரங்களும் சுதந்திரமாக விழும் உடல்களுக்குப் பொருந்தும்.

எந்த நேரத்திலும் உடலின் இலவச வீழ்ச்சியின் போது வேகத்தின் அளவு:

உடல் இயக்கம்:

இந்த வழக்கில், முடுக்கம் a க்கு பதிலாக, ஈர்ப்பு g = 9.8 m/s2 இன் முடுக்கம் சீரான முடுக்கப்பட்ட இயக்கத்திற்கான சூத்திரங்களில் அறிமுகப்படுத்தப்படுகிறது.

10. உடல்களின் இயக்கம். கடினமான உடலின் முன்னோக்கி இயக்கம்

ஒரு திடமான உடலின் மொழிபெயர்ப்பு இயக்கம் என்பது ஒரு இயக்கமாகும், இதில் ஒவ்வொரு நேர் கோடும், உடலுடன் மாறாமல் இணைக்கப்பட்டு, தனக்கு இணையாக நகரும். இதைச் செய்ய, உடலுடன் இணைக்கப்பட்ட இரண்டு இணையான கோடுகள் தங்களுக்கு இணையாக நகர்ந்தால் போதும். மொழிபெயர்ப்பு இயக்கத்தின் போது, உடலின் அனைத்து புள்ளிகளும் ஒரே மாதிரியான, இணையான பாதைகளை விவரிக்கின்றன மற்றும் எந்த நேரத்திலும் ஒரே வேகம் மற்றும் முடுக்கங்களைக் கொண்டிருக்கும். இவ்வாறு, ஒரு உடலின் மொழிபெயர்ப்பு இயக்கம் அதன் புள்ளிகளில் ஒன்றின் இயக்கத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது O.

பொது வழக்கில், மொழிபெயர்ப்பு இயக்கம் முப்பரிமாண இடத்தில் நிகழ்கிறது, ஆனால் அதன் முக்கிய அம்சம் - எந்தவொரு பிரிவின் இணையான தன்மையை தனக்குத்தானே பராமரித்தல் - நடைமுறையில் உள்ளது.

உதாரணமாக, ஒரு லிஃப்ட் கார் முன்னோக்கி நகர்கிறது. மேலும், முதல் தோராயமாக, பெர்ரிஸ் வீல் கேபின் மொழிபெயர்ப்பு இயக்கத்தை உருவாக்குகிறது. இருப்பினும், கண்டிப்பாக பேசினால், பெர்ரிஸ் வீல் கேபினின் இயக்கம் முற்போக்கானதாக கருத முடியாது. ஒரு உடல் மொழிபெயர்ப்பாக நகர்ந்தால், அதன் இயக்கத்தை விவரிக்க ஒரு தன்னிச்சையான புள்ளியின் இயக்கத்தை விவரிக்க போதுமானது (உதாரணமாக, உடலின் வெகுஜன மையத்தின் இயக்கம்).

ஒரு மூடிய இயந்திர அமைப்பை உருவாக்கும் உடல்கள் புவியீர்ப்பு மற்றும் நெகிழ்ச்சி சக்திகள் மூலம் மட்டுமே ஒருவருக்கொருவர் தொடர்பு கொண்டால், இந்த சக்திகளின் செயல்பாடு எதிர் அடையாளத்துடன் எடுக்கப்பட்ட உடல்களின் சாத்தியமான ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றத்திற்கு சமம்: A = –(E р2 – E р1).

இயக்க ஆற்றல் தேற்றத்தின்படி, இந்த வேலை உடல்களின் இயக்க ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றத்திற்கு சமம்

எனவே

அல்லது E k 1 + E p 1 = E k 2 + E p 2.

ஒரு மூடிய அமைப்பை உருவாக்கும் மற்றும் ஈர்ப்பு மற்றும் மீள் சக்திகள் மூலம் ஒருவருக்கொருவர் தொடர்பு கொள்ளும் உடல்களின் இயக்கவியல் மற்றும் சாத்தியமான ஆற்றலின் கூட்டுத்தொகை மாறாமல் உள்ளது.

இந்த அறிக்கை இயந்திர செயல்முறைகளில் ஆற்றல் பாதுகாப்பு சட்டத்தை வெளிப்படுத்துகிறது. இது நியூட்டனின் விதிகளின் விளைவு. E = E k + E p என்பது மொத்த இயந்திர ஆற்றல் எனப்படும். ஒரு மூடிய அமைப்பில் உள்ள உடல்கள் பழமைவாத சக்திகளால் ஒருவருக்கொருவர் தொடர்பு கொள்ளும்போது மட்டுமே இயந்திர ஆற்றலைப் பாதுகாக்கும் சட்டம் திருப்தி அடைகிறது, அதாவது, சாத்தியமான ஆற்றல் என்ற கருத்தை அறிமுகப்படுத்தக்கூடிய சக்திகள்.

இந்த உடல்களுக்கு இடையில் பழமைவாத சக்திகள் மட்டுமே செயல்பட்டால், உடல்களின் மூடிய அமைப்பின் இயந்திர ஆற்றல் மாறாது. கன்சர்வேடிவ் சக்திகள் என்பது எந்த மூடிய பாதையிலும் பூஜ்ஜியத்திற்கு சமமாக இருக்கும் சக்திகள். புவியீர்ப்பு என்பது பழமைவாத சக்திகளில் ஒன்றாகும்.

உண்மையான நிலைமைகளில், நகரும் உடல்கள் எப்போதும் புவியீர்ப்பு விசைகள், மீள் சக்திகள் மற்றும் பிற பழமைவாத சக்திகளுடன், உராய்வு சக்திகள் அல்லது சுற்றுச்சூழல் எதிர்ப்பு சக்திகளால் செயல்படுகின்றன.

உராய்வு விசை பழமைவாதமானது அல்ல. உராய்வு விசையால் செய்யப்படும் வேலை பாதையின் நீளத்தைப் பொறுத்தது.

ஒரு மூடிய அமைப்பை உருவாக்கும் உடல்களுக்கு இடையில் உராய்வு சக்திகள் செயல்பட்டால், இயந்திர ஆற்றல் பாதுகாக்கப்படாது. இயந்திர ஆற்றலின் ஒரு பகுதி உடல்களின் உள் ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது (வெப்பம்).

எந்தவொரு உடல் தொடர்புகளின் போதும், ஆற்றல் தோன்றாது அல்லது மறைந்துவிடாது. இது ஒரு வடிவத்தில் இருந்து மற்றொரு வடிவத்திற்கு மாறுகிறது.

ஆற்றல் பாதுகாப்பு மற்றும் மாற்றத்திற்கான சட்டத்தின் விளைவுகளில் ஒன்று, "நிரந்தர இயக்க இயந்திரம்" (பெர்பெட்யூம் மொபைல்) - ஆற்றல் நுகர்வு இல்லாமல் காலவரையின்றி வேலை செய்யக்கூடிய ஒரு இயந்திரத்தை உருவாக்குவது சாத்தியமற்றது பற்றிய அறிக்கையாகும்.

வரலாறு கணிசமான எண்ணிக்கையிலான "நிரந்தர இயக்கம்" திட்டங்களைச் சேமிக்கிறது. அவற்றில் சிலவற்றில், "கண்டுபிடிப்பாளரின்" தவறுகள் வெளிப்படையானவை, மற்றவற்றில் இந்த தவறுகள் சாதனத்தின் சிக்கலான வடிவமைப்பால் மறைக்கப்படுகின்றன, மேலும் இந்த இயந்திரம் ஏன் இயங்காது என்பதைப் புரிந்துகொள்வது மிகவும் கடினமாக இருக்கும். "நிரந்தர இயக்க இயந்திரத்தை" உருவாக்க பலனற்ற முயற்சிகள் நம் காலத்தில் தொடர்கின்றன. இந்த முயற்சிகள் அனைத்தும் தோல்வியடைகின்றன, ஏனெனில் ஆற்றல் பாதுகாப்பு மற்றும் மாற்றத்தின் சட்டம் ஆற்றலைச் செலவழிக்காமல் வேலை பெறுவதை "தடை செய்கிறது".

31. மூலக்கூறு இயக்கக் கோட்பாட்டின் அடிப்படைக் கோட்பாடுகள் மற்றும் அவற்றின் நியாயப்படுத்தல்.

அனைத்து உடல்களும் மூலக்கூறுகள், அணுக்கள் மற்றும் அடிப்படைத் துகள்களைக் கொண்டிருக்கின்றன, அவை இடைவெளிகளால் பிரிக்கப்படுகின்றன, தோராயமாக நகர்கின்றன மற்றும் ஒருவருக்கொருவர் தொடர்பு கொள்கின்றன.

இயக்கவியல் மற்றும் இயக்கவியல் ஒரு உடலின் இயக்கத்தை விவரிக்கவும் இந்த இயக்கத்தை ஏற்படுத்தும் சக்தியை தீர்மானிக்கவும் உதவுகிறது. இருப்பினும், ஒரு மெக்கானிக் பல கேள்விகளுக்கு பதிலளிக்க முடியாது. உதாரணமாக, உடல்கள் எதனால் ஆனது? ஏன் பல பொருட்கள் சூடாக்கப்படும் போது திரவமாக மாறி ஆவியாகின்றன? பொதுவாக, வெப்பநிலை மற்றும் வெப்பம் என்றால் என்ன?

பண்டைய கிரேக்க தத்துவஞானி டெமோக்ரிட்டஸ் 25 நூற்றாண்டுகளுக்கு முன்பு இதே போன்ற கேள்விகளுக்கு பதிலளிக்க முயன்றார். எந்த பரிசோதனையும் செய்யாமல், உடல்கள் நமக்கு திடமாகத் தோன்றுகின்றன, ஆனால் உண்மையில் அவை வெறுமையால் பிரிக்கப்பட்ட சிறிய துகள்களைக் கொண்டிருக்கின்றன என்ற முடிவுக்கு வந்தார். இந்த துகள்களை நசுக்குவது சாத்தியமில்லை என்று கருதி, டெமோக்ரிடஸ் அவற்றை அணுக்கள் என்று அழைத்தார், இது கிரேக்க மொழியில் இருந்து பிரிக்க முடியாதது என்று மொழிபெயர்க்கப்பட்டுள்ளது. அணுக்கள் வேறுபட்டதாகவும் நிலையான இயக்கத்தில் இருக்கும் என்றும் அவர் பரிந்துரைத்தார், ஆனால் நாம் இதைப் பார்க்கவில்லை, ஏனெனில் அவை மிகவும் சிறியவை.

மூலக்கூறு இயக்கவியல் கோட்பாட்டின் வளர்ச்சியில் பெரும் பங்களிப்பை எம்.வி. லோமோனோசோவ். உடலில் உள்ள அணுக்களின் இயக்கத்தை வெப்பம் பிரதிபலிக்கிறது என்று முதலில் கூறியவர் லோமோனோசோவ். கூடுதலாக, அவர் எளிய மற்றும் சிக்கலான பொருட்களின் கருத்தை அறிமுகப்படுத்தினார், அவற்றின் மூலக்கூறுகள் முறையே ஒரே மாதிரியான மற்றும் வெவ்வேறு அணுக்களைக் கொண்டிருக்கின்றன.

மூலக்கூறு இயற்பியல் அல்லது மூலக்கூறு இயக்கவியல் கோட்பாடு என்பது பொருளின் கட்டமைப்பைப் பற்றிய சில கருத்துக்களை அடிப்படையாகக் கொண்டது

இவ்வாறு, பொருளின் கட்டமைப்பின் அணுக் கோட்பாட்டின் படி, ஒரு பொருளின் அனைத்து வேதியியல் பண்புகளையும் தக்க வைத்துக் கொள்ளும் சிறிய துகள் ஒரு மூலக்கூறு ஆகும். ஆயிரக்கணக்கான அணுக்களைக் கொண்ட பெரிய மூலக்கூறுகள் கூட, ஒளி நுண்ணோக்கி மூலம் பார்க்க முடியாத அளவுக்கு சிறியவை. அணுக்களின் அளவு சுமார் 10 -10 மீ என்று பல சோதனைகள் மற்றும் கோட்பாட்டு கணக்கீடுகள் காட்டுகின்றன.ஒரு மூலக்கூறின் அளவு அது எத்தனை அணுக்களைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் அவை எவ்வாறு ஒன்றுக்கொன்று தொடர்புடையது என்பதைப் பொறுத்தது.

மூலக்கூறு இயக்கவியல் கோட்பாடு என்பது இரசாயனப் பொருட்களின் மிகச்சிறிய துகள்களாக அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளின் இருப்பு பற்றிய யோசனையின் அடிப்படையில் பொருளின் அமைப்பு மற்றும் பண்புகளின் ஆய்வு ஆகும்.

மூலக்கூறு இயக்கவியல் கோட்பாடு மூன்று முக்கிய கொள்கைகளை அடிப்படையாகக் கொண்டது:

1. அனைத்து பொருட்களும் - திரவ, திட மற்றும் வாயு - மிகச்சிறிய துகள்களிலிருந்து உருவாகின்றன - மூலக்கூறுகள், அவை அணுக்களைக் கொண்டவை ("எலிமெண்டரி மூலக்கூறுகள்"). ஒரு இரசாயனப் பொருளின் மூலக்கூறுகள் எளிமையானதாகவோ அல்லது சிக்கலானதாகவோ இருக்கலாம், அதாவது. ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட அணுக்கள் கொண்டது. மூலக்கூறுகள் மற்றும் அணுக்கள் மின் நடுநிலை துகள்கள். சில நிபந்தனைகளின் கீழ், மூலக்கூறுகள் மற்றும் அணுக்கள் கூடுதல் மின்னேற்றத்தைப் பெற்று நேர்மறை அல்லது எதிர்மறை அயனிகளாக மாறும்.

2. அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகள் தொடர்ச்சியான குழப்பமான இயக்கத்தில் உள்ளன.

3. துகள்கள் மின் இயல்பில் இருக்கும் சக்திகளால் ஒன்றோடொன்று தொடர்பு கொள்கின்றன. துகள்களுக்கிடையேயான ஈர்ப்புத் தொடர்பு மிகக் குறைவு.

அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளின் சீரற்ற இயக்கம் பற்றிய மூலக்கூறு இயக்கக் கோட்பாட்டின் கருத்துகளின் மிகவும் குறிப்பிடத்தக்க சோதனை உறுதிப்படுத்தல் பிரவுனிய இயக்கம் ஆகும். இது ஒரு திரவம் அல்லது வாயுவில் இடைநிறுத்தப்பட்ட சிறிய நுண்ணிய துகள்களின் வெப்ப இயக்கமாகும். இது 1827 ஆம் ஆண்டில் ஆங்கில தாவரவியலாளர் ஆர். பிரவுன் என்பவரால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. பிரவுனிய துகள்கள் மூலக்கூறுகளின் சீரற்ற தாக்கங்களின் செல்வாக்கின் கீழ் நகர்கின்றன. மூலக்கூறுகளின் குழப்பமான வெப்ப இயக்கம் காரணமாக, இந்தத் தாக்கங்கள் ஒன்றையொன்று சமப்படுத்தாது. இதன் விளைவாக, ஒரு பிரவுனியன் துகள்களின் வேகம் அளவு மற்றும் திசையில் தோராயமாக மாறுகிறது, மேலும் அதன் பாதை ஒரு சிக்கலான ஜிக்ஜாக் வளைவாகும்.

ஒரு பொருளின் மூலக்கூறுகளின் நிலையான குழப்பமான இயக்கம் மற்றொரு எளிதில் காணக்கூடிய நிகழ்வில் வெளிப்படுகிறது - பரவல். பரவல் என்பது இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட தொடர்பு பொருட்கள் ஒன்றோடொன்று ஊடுருவிச் செல்லும் நிகழ்வாகும். செயல்முறை வாயுவில் மிக விரைவாக நிகழ்கிறது.

மூலக்கூறுகளின் சீரற்ற குழப்பமான இயக்கம் வெப்ப இயக்கம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. வெப்ப இயக்கத்தின் இயக்க ஆற்றல் அதிகரிக்கும் வெப்பநிலையுடன் அதிகரிக்கிறது.

ஒரு மோல் என்பது 0.012 கிலோ கார்பன் 12 C இல் அணுக்கள் உள்ள அதே எண்ணிக்கையிலான துகள்கள் (மூலக்கூறுகள்) கொண்ட ஒரு பொருளின் அளவு. ஒரு கார்பன் மூலக்கூறு ஒரு அணுவைக் கொண்டுள்ளது.

32. மூலக்கூறுகளின் நிறை, மூலக்கூறுகளின் ஒப்பீட்டு மூலக்கூறு நிறை. 33. மூலக்கூறுகளின் மோலார் நிறை. 34. பொருளின் அளவு. 35. அவகாட்ரோவின் நிலையானது.

மூலக்கூறு இயக்கக் கோட்பாட்டில், பொருளின் அளவு துகள்களின் எண்ணிக்கைக்கு விகிதாசாரமாகக் கருதப்படுகிறது. ஒரு பொருளின் அளவு அலகு ஒரு மோல் (மோல்) என்று அழைக்கப்படுகிறது.

ஒரு மோல் என்பது 0.012 கிலோ (12 கிராம்) கார்பன் 12 C இல் அணுக்கள் உள்ள அதே எண்ணிக்கையிலான துகள்கள் (மூலக்கூறுகள்) கொண்ட ஒரு பொருளின் அளவு. ஒரு கார்பன் மூலக்கூறு ஒரு அணுவைக் கொண்டுள்ளது.

ஒரு பொருளின் ஒரு மோலில் அவகாட்ரோ மாறிலிக்கு சமமான பல மூலக்கூறுகள் அல்லது அணுக்கள் உள்ளன.

இவ்வாறு, எந்த ஒரு பொருளின் ஒரு மோலில் அதே எண்ணிக்கையிலான துகள்கள் (மூலக்கூறுகள்) உள்ளன. இந்த எண் அவகாட்ரோவின் மாறிலி N A: N A = 6.02·10 23 mol –1 என அழைக்கப்படுகிறது.

மூலக்கூறு இயக்கக் கோட்பாட்டில் அவகாட்ரோவின் மாறிலி மிக முக்கியமான மாறிலிகளில் ஒன்றாகும்.

ν பொருளின் அளவு, அவோகாட்ரோவின் நிலையான N A க்கு பொருளின் துகள்களின் (மூலக்கூறுகள்) எண் N இன் விகிதமாக வரையறுக்கப்படுகிறது:

மோலார் நிறை, M என்பது ஒரு பொருளின் கொடுக்கப்பட்ட மாதிரியின் நிறை m மற்றும் அதில் உள்ள பொருளின் அளவு n விகிதமாகும்:

இது ஒரு மோலின் அளவில் எடுக்கப்பட்ட பொருளின் நிறைக்கு எண்ணியல் ரீதியாக சமம். SI அமைப்பில் உள்ள மோலார் நிறை கிலோ/மோலில் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது.

இவ்வாறு, ஒரு பொருளின் தொடர்புடைய மூலக்கூறு அல்லது அணு நிறை என்பது அதன் மூலக்கூறு மற்றும் அணுவின் வெகுஜனத்தின் 1/12 கார்பன் அணுவின் நிறை விகிதமாகும்.

36. பிரவுனிய இயக்கம்.

பல இயற்கை நிகழ்வுகள் நுண் துகள்கள், மூலக்கூறுகள் மற்றும் பொருளின் அணுக்களின் குழப்பமான இயக்கத்தைக் குறிக்கின்றன. பொருளின் அதிக வெப்பநிலை, இந்த இயக்கம் மிகவும் தீவிரமானது. எனவே, ஒரு உடலின் வெப்பமானது அதன் மூலக்கூறுகள் மற்றும் அணுக்களின் சீரற்ற இயக்கத்தின் பிரதிபலிப்பாகும்.

ஒரு பொருளின் அனைத்து அணுக்களும் மூலக்கூறுகளும் நிலையான மற்றும் சீரற்ற இயக்கத்தில் பரவக்கூடியதாக இருக்கலாம் - ஒரு பொருளின் துகள்கள் மற்றொன்றில் ஊடுருவல்.

இதனால், காற்று இயக்கம் இல்லாத நிலையில் கூட வாசனை விரைவாக அறை முழுவதும் பரவுகிறது. ஒரு துளி மை விரைவாக முழு கண்ணாடி தண்ணீரையும் ஒரே மாதிரியான கருப்பு நிறமாக மாற்றுகிறது.

திடப்பொருட்களை ஒன்றாக இறுக்கமாக அழுத்தி நீண்ட நேரம் வைத்திருந்தால் பரவுவதையும் கண்டறியலாம். ஒரு பொருளின் நுண் துகள்கள் அனைத்து திசைகளிலும் தன்னிச்சையான இயக்கத்திற்கு திறன் கொண்டவை என்பதை பரவலின் நிகழ்வு நிரூபிக்கிறது. ஒரு பொருளின் நுண் துகள்கள் மற்றும் அதன் மூலக்கூறுகள் மற்றும் அணுக்களின் இந்த இயக்கம் வெப்ப இயக்கம் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

பிரவுனியன் இயக்கம் - ஒரு திரவம் அல்லது வாயுவில் இடைநிறுத்தப்பட்ட சிறிய துகள்களின் சீரற்ற இயக்கம், சுற்றுச்சூழல் மூலக்கூறுகளின் தாக்கத்தின் செல்வாக்கின் கீழ் நிகழ்கிறது; 1827 இல் ஆர். பிரவுன் கண்டுபிடித்தார்

பிரவுனிய இயக்கம் ஒருபோதும் நிற்காது என்று அவதானிப்புகள் காட்டுகின்றன. ஒரு துளி தண்ணீரில் (நீங்கள் அதை உலர அனுமதிக்கவில்லை என்றால்), தானியங்களின் இயக்கம் பல நாட்கள், மாதங்கள், ஆண்டுகள் கவனிக்கப்படலாம். இது கோடையிலோ அல்லது குளிர்காலத்திலோ, பகலோ அல்லது இரவிலோ நிற்காது.

பிரவுனிய இயக்கத்திற்கான காரணம் திடப்பொருளின் தானியங்கள் அமைந்துள்ள திரவத்தின் மூலக்கூறுகளின் தொடர்ச்சியான, முடிவில்லாத இயக்கத்தில் உள்ளது. நிச்சயமாக, இந்த தானியங்கள் மூலக்கூறுகளை விட பல மடங்கு பெரியவை, மேலும் தானியங்களின் இயக்கத்தை நுண்ணோக்கியில் பார்க்கும்போது, மூலக்கூறுகளின் இயக்கத்தை நாம் காண்கிறோம் என்று நினைக்கக்கூடாது. மூலக்கூறுகளை சாதாரண நுண்ணோக்கி மூலம் பார்க்க முடியாது, ஆனால் அவை உருவாக்கும் தாக்கங்கள், திடமான உடலின் தானியங்களைத் தள்ளி அவற்றை நகர்த்துவதன் மூலம் அவற்றின் இருப்பு மற்றும் இயக்கத்தை நாம் தீர்மானிக்க முடியும்.

பிரவுனிய இயக்கத்தின் கண்டுபிடிப்பு பொருளின் கட்டமைப்பை ஆய்வு செய்வதற்கு மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது. உடல்கள் உண்மையில் தனிப்பட்ட துகள்கள் - மூலக்கூறுகள் மற்றும் மூலக்கூறுகள் தொடர்ச்சியான சீரற்ற இயக்கத்தில் இருப்பதைக் காட்டியது.

19 ஆம் நூற்றாண்டின் கடைசி காலாண்டில் பிரவுனிய இயக்கம் பற்றிய விளக்கம் கொடுக்கப்பட்டது, பல விஞ்ஞானிகளுக்கு பிரவுனிய துகள்களின் இயக்கம் வெப்ப இயக்கத்திற்கு உட்பட்ட நடுத்தர மூலக்கூறுகளின் (திரவ அல்லது வாயு) சீரற்ற தாக்கங்களால் ஏற்படுகிறது என்பது தெளிவாகத் தெரிந்தது. சராசரியாக, அனைத்து திசைகளிலிருந்தும் பிரவுனிய துகளை நடுத்தர தாக்கத்தின் மூலக்கூறுகள் சம சக்தியுடன் பாதிக்கின்றன, இருப்பினும், இந்த தாக்கங்கள் ஒருவரையொருவர் சரியாக ரத்து செய்வதில்லை, இதன் விளைவாக, பிரவுனிய துகள்களின் வேகம் அளவு மற்றும் திசையில் தோராயமாக மாறுபடும். எனவே, பிரவுனியன் துகள் ஒரு ஜிக்ஜாக் பாதையில் நகர்கிறது. மேலும், ஒரு பிரவுனியன் துகள் அளவு மற்றும் நிறை சிறியதாக, அதன் இயக்கம் மிகவும் கவனிக்கத்தக்கதாகிறது.

இவ்வாறு, பிரவுனிய இயக்கத்தின் பகுப்பாய்வு, பொருளின் கட்டமைப்பின் நவீன மூலக்கூறு இயக்கக் கோட்பாட்டின் அடித்தளத்தை அமைத்தது.

37. மூலக்கூறுகளுக்கு இடையிலான தொடர்பு சக்திகள். 38. வாயுப் பொருட்களின் அமைப்பு. 39. திரவப் பொருட்களின் அமைப்பு. 40. திடப்பொருட்களின் அமைப்பு.

மூலக்கூறுகள் மற்றும் அவற்றுக்கிடையே செயல்படும் சக்திகளுக்கு இடையிலான தூரம் வாயு, திரவ மற்றும் திட உடல்களின் பண்புகளை தீர்மானிக்கிறது.

ஒரு பாத்திரத்தில் இருந்து மற்றொரு பாத்திரத்திற்கு திரவத்தை ஊற்றலாம் என்ற உண்மைக்கு நாங்கள் பழக்கமாகிவிட்டோம், மேலும் வாயு அதற்கு வழங்கப்பட்ட முழு அளவையும் விரைவாக நிரப்புகிறது. ஆற்றங்கரையில் மட்டுமே நீர் பாய முடியும், அதற்கு மேலே உள்ள காற்றுக்கு எல்லைகள் தெரியாது.

அனைத்து மூலக்கூறுகளுக்கும் இடையில் மூலக்கூறு கவர்ச்சிகரமான சக்திகள் உள்ளன, மூலக்கூறுகள் ஒருவருக்கொருவர் விலகிச் செல்லும்போது அதன் அளவு மிக விரைவாக குறைகிறது, எனவே பல மூலக்கூறு விட்டம்களுக்கு சமமான தூரத்தில் அவை தொடர்பு கொள்ளாது.

இவ்வாறு, கிட்டத்தட்ட ஒன்றுக்கொன்று நெருக்கமாக அமைந்துள்ள திரவ மூலக்கூறுகளுக்கு இடையில், கவர்ச்சிகரமான சக்திகள் செயல்படுகின்றன, இந்த மூலக்கூறுகள் வெவ்வேறு திசைகளில் சிதறுவதைத் தடுக்கின்றன. மாறாக, வாயு மூலக்கூறுகளுக்கிடையேயான ஈர்ப்பின் முக்கியமற்ற சக்திகள் அவற்றை ஒன்றாக இணைக்க முடியாது, எனவே வாயுக்கள் விரிவடைந்து, அவர்களுக்கு வழங்கப்பட்ட முழு அளவையும் நிரப்புகின்றன. ஒரு எளிய பரிசோதனையை மேற்கொள்வதன் மூலம் மூலக்கூறுகளுக்கு இடையேயான கவர்ச்சிகரமான சக்திகளின் இருப்பை சரிபார்க்க முடியும் - ஒன்றுக்கொன்று எதிராக இரண்டு முன்னணி கம்பிகளை அழுத்துவதன் மூலம். தொடர்பு மேற்பரப்புகள் போதுமான மென்மையாக இருந்தால், பார்கள் ஒன்றாக ஒட்டிக்கொண்டிருக்கும் மற்றும் பிரிக்க கடினமாக இருக்கும்.

எவ்வாறாயினும், வாயு, திரவ மற்றும் திடப் பொருட்களின் பண்புகளுக்கு இடையிலான அனைத்து வேறுபாடுகளையும் மூலக்கூறுகளின் கவர்ச்சிகரமான சக்திகளால் மட்டுமே விளக்க முடியாது. உதாரணமாக, ஒரு திரவம் அல்லது திடப்பொருளின் அளவைக் குறைப்பது ஏன் மிகவும் கடினம், ஆனால் பலூனை சுருக்குவது ஒப்பீட்டளவில் எளிதானது? மூலக்கூறுகளுக்கு இடையில் கவர்ச்சிகரமான சக்திகள் மட்டுமல்ல, அண்டை மூலக்கூறுகளின் அணுக்களின் எலக்ட்ரான் ஓடுகள் ஒன்றுடன் ஒன்று சேரத் தொடங்கும் போது செயல்படும் இடைக்கணிப்பு விரட்டும் சக்திகளும் உள்ளன என்பதன் மூலம் இது விளக்கப்படுகிறது. இந்த விரட்டும் சக்திகள்தான் ஒரு மூலக்கூறு ஏற்கனவே மற்றொரு மூலக்கூறால் ஆக்கிரமிக்கப்பட்ட ஒரு தொகுதிக்குள் ஊடுருவுவதைத் தடுக்கிறது.

ஒரு திரவ அல்லது திடமான உடலில் வெளிப்புற சக்திகள் செயல்படாதபோது, அவற்றின் மூலக்கூறுகளுக்கு இடையே உள்ள தூரம் ஈர்ப்பு மற்றும் விரட்டும் சக்திகள் பூஜ்ஜியமாக இருக்கும். நீங்கள் ஒரு உடலின் அளவைக் குறைக்க முயற்சித்தால், மூலக்கூறுகளுக்கு இடையிலான தூரம் குறைகிறது, இதன் விளைவாக அதிகரித்த விரட்டும் சக்திகள் சுருக்கப்பட்ட உடலின் பக்கத்திலிருந்து செயல்படத் தொடங்குகின்றன. மாறாக, ஒரு உடலை நீட்டும்போது, எழும் மீள் சக்திகள் ஈர்ப்பு சக்திகளின் ஒப்பீட்டளவில் அதிகரிப்புடன் தொடர்புடையது, ஏனெனில் மூலக்கூறுகள் ஒருவருக்கொருவர் விலகிச் செல்லும்போது, விரட்டும் சக்திகள் கவர்ச்சிகரமான சக்திகளை விட மிக வேகமாக விழும்.

வாயு மூலக்கூறுகள் அவற்றின் அளவை விட பல்லாயிரம் மடங்கு பெரிய தூரத்தில் அமைந்துள்ளன, இதன் விளைவாக இந்த மூலக்கூறுகள் ஒருவருக்கொருவர் தொடர்பு கொள்ளாது, எனவே வாயுக்கள் திரவங்கள் மற்றும் திடப்பொருட்களை விட மிக எளிதாக சுருக்கப்படுகின்றன. வாயுக்களுக்கு எந்த குறிப்பிட்ட அமைப்பும் இல்லை மற்றும் அவை நகரும் மற்றும் மோதும் மூலக்கூறுகளின் தொகுப்பாகும்.

ஒரு திரவம் என்பது ஒன்றுக்கொன்று நெருக்கமாக இருக்கும் மூலக்கூறுகளின் தொகுப்பாகும். வெப்ப இயக்கம் ஒரு திரவ மூலக்கூறு அதன் அண்டை நாடுகளை அவ்வப்போது மாற்ற அனுமதிக்கிறது, ஒரு இடத்திலிருந்து மற்றொரு இடத்திற்கு குதிக்கிறது. இது திரவங்களின் திரவத்தன்மையை விளக்குகிறது.

திடப்பொருட்களின் அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகள் அவற்றின் அண்டை நாடுகளை மாற்றும் திறனை இழக்கின்றன, மேலும் அவற்றின் வெப்ப இயக்கம் அண்டை அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகளின் நிலைக்கு சிறிய ஏற்ற இறக்கங்கள் மட்டுமே. அணுக்களுக்கு இடையிலான தொடர்பு ஒரு திடப்பொருள் ஒரு படிகமாக மாறுவதற்கு வழிவகுக்கும், மேலும் அதில் உள்ள அணுக்கள் படிக லட்டுகளின் தளங்களில் நிலைகளை ஆக்கிரமிக்கின்றன. திட உடல்களின் மூலக்கூறுகள் அவற்றின் அண்டை நாடுகளுடன் ஒப்பிடும்போது நகராததால், இந்த உடல்கள் அவற்றின் வடிவத்தைத் தக்கவைத்துக்கொள்கின்றன.

41. மூலக்கூறு இயக்கக் கோட்பாட்டில் சிறந்த வாயு.

ஒரு சிறந்த வாயு என்பது அரிதான வாயுவின் மாதிரியாகும், இதில் மூலக்கூறுகளுக்கு இடையிலான தொடர்புகள் புறக்கணிக்கப்படுகின்றன. மூலக்கூறுகளுக்கு இடையிலான தொடர்பு சக்திகள் மிகவும் சிக்கலானவை. மிகக் குறுகிய தூரத்தில், மூலக்கூறுகள் ஒன்றுக்கொன்று நெருக்கமாக வரும்போது, பெரிய விரட்டும் சக்திகள் அவற்றுக்கிடையே செயல்படுகின்றன. மூலக்கூறுகளுக்கு இடையே பெரிய அல்லது இடைநிலை தூரத்தில், ஒப்பீட்டளவில் பலவீனமான கவர்ச்சிகரமான சக்திகள் செயல்படுகின்றன. மூலக்கூறுகளுக்கு இடையிலான தூரம் சராசரியாக பெரியதாக இருந்தால், இது மிகவும் அரிதான வாயுவில் காணப்பட்டால், அணுக்கள் நெருக்கமாக பறக்கும்போது ஒருவருக்கொருவர் ஒப்பீட்டளவில் அரிதான மோதல்களின் வடிவத்தில் தொடர்பு வெளிப்படுகிறது. ஒரு சிறந்த வாயுவில், மூலக்கூறுகளின் தொடர்பு முற்றிலும் புறக்கணிக்கப்படுகிறது.

42. மூலக்கூறு இயக்கக் கோட்பாட்டில் வாயு அழுத்தம்.

ஒரு சிறந்த வாயு என்பது அரிதான வாயுவின் மாதிரியாகும், இதில் மூலக்கூறுகளுக்கு இடையிலான தொடர்புகள் புறக்கணிக்கப்படுகின்றன.

ஒரு சிறந்த வாயுவின் அழுத்தம் மூலக்கூறுகளின் செறிவு மற்றும் அவற்றின் சராசரி இயக்க ஆற்றலின் உற்பத்திக்கு விகிதாசாரமாகும்.

எல்லா பக்கங்களிலும் வாயு நம்மைச் சூழ்ந்துள்ளது. பூமியில் எங்கும், தண்ணீருக்கு அடியில் கூட, வளிமண்டலத்தின் ஒரு பகுதியை நாம் எடுத்துச் செல்கிறோம், அதன் கீழ் அடுக்குகள் மேல்புறத்தில் இருந்து ஈர்ப்பு செல்வாக்கின் கீழ் சுருக்கப்படுகின்றன. எனவே, வளிமண்டல அழுத்தத்தை அளவிடுவதன் மூலம், நமக்கு மேலே என்ன நடக்கிறது என்பதை மதிப்பிடலாம் மற்றும் வானிலை கணிக்க முடியும்.

43. ஒரு சிறந்த வாயுவின் மூலக்கூறுகளின் வர்க்க வேகத்தின் சராசரி மதிப்பு.

44. வாயுவின் மூலக்கூறு இயக்கக் கோட்பாட்டின் அடிப்படை சமன்பாட்டின் வழித்தோன்றல். 45. வாயு மூலக்கூறுகளின் அழுத்தம் மற்றும் சராசரி இயக்க ஆற்றல் தொடர்பான சூத்திரத்தின் வழித்தோன்றல்.

கொடுக்கப்பட்ட பரப்பு பரப்பில் உள்ள அழுத்தம் p என்பது இந்த மேற்பரப்பில் செங்குத்தாக செயல்படும் F விசையின் விகிதம் அதன் கொடுக்கப்பட்ட பகுதியின் S பகுதிக்கு

அழுத்தத்தின் SI அலகு பாஸ்கல் (பா) ஆகும். 1 Pa = 1 N/m2.

நிறை m0 மூலக்கூறு எந்தப் பரப்பில் இருந்து மீண்டு எழும்புகிறதோ அந்த விசை F விசையைக் கண்டுபிடிப்போம். ஒரு மேற்பரப்பில் இருந்து பிரதிபலிக்கும் போது, ஒரு காலம் நீடிக்கும் Dt, இந்த மேற்பரப்பிற்கு செங்குத்தாக உள்ள மூலக்கூறின் திசைவேகத்தின் கூறு, vy, தலைகீழ் (-vy) க்கு மாறுகிறது. எனவே, மேற்பரப்பில் இருந்து பிரதிபலிக்கும் போது, மூலக்கூறு 2m0vy வேகத்தைப் பெறுகிறது, எனவே, நியூட்டனின் மூன்றாவது விதியின்படி, 2m0vy = FDt, இதில் இருந்து:

ஃபார்முலா (22.2) டிடி இடைவெளியில் பாத்திரத்தின் சுவரில் ஒரு வாயு மூலக்கூறு அழுத்தும் சக்தியைக் கணக்கிடுவதை சாத்தியமாக்குகிறது. வாயு அழுத்தத்தின் சராசரி சக்தியைத் தீர்மானிக்க, எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு வினாடியில், S பகுதியின் பரப்பளவிலிருந்து ஒரு வினாடிக்கு எத்தனை மூலக்கூறுகள் பிரதிபலிக்கும் என்பதைக் கண்டறிய வேண்டும், மேலும் சராசரி வேகம் vy ஐ அறிந்து கொள்வதும் அவசியம். கொடுக்கப்பட்ட மேற்பரப்பின் திசையில் நகரும் மூலக்கூறுகள்.

ஒரு யூனிட் வாயுவிற்கு n மூலக்கூறுகள் இருக்கட்டும். அனைத்து வாயு மூலக்கூறுகளும் ஒரே வேகத்தில் நகரும் என்று வைத்துக் கொண்டு நமது பணியை எளிதாக்குவோம், v. இந்த வழக்கில், அனைத்து மூலக்கூறுகளிலும் 1/3 ஆக்ஸ் அச்சில் நகர்கிறது, அதே அளவு Oy மற்றும் Oz அச்சில் நகர்கிறது (படம் 22c ஐப் பார்க்கவும்). Oy அச்சில் நகரும் மூலக்கூறுகளில் பாதி சுவர் C நோக்கி நகரட்டும், மீதமுள்ளவை - எதிர் திசையில் செல்லட்டும். பின்னர், வெளிப்படையாக, சுவர் C ஐ நோக்கி விரையும் ஒரு யூனிட் தொகுதிக்கு மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கை n/6 ஆக இருக்கும்.

ஒரு வினாடியில் S (படம் 22c இல் ஷேடட்) பரப்பளவைத் தாக்கும் மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கையை இப்போது கண்டுபிடிப்போம். வெளிப்படையாக, 1 வினாடிகளில் அந்த மூலக்கூறுகள் அதை நோக்கி நகரும் மற்றும் v ஐ விட அதிகமாக இல்லாத தூரத்தில் சுவரை அடைய நேரம் கிடைக்கும். எனவே, படத்தில் சிறப்பிக்கப்பட்டுள்ள செவ்வக இணைக் குழாய்களில் அமைந்துள்ள அனைத்து மூலக்கூறுகளில் 1/6 மேற்பரப்பின் இந்த பகுதியைத் தாக்கும். 22c, இதன் நீளம் v, மற்றும் இறுதி முகங்களின் பரப்பளவு S. இந்த இணைக் குழாய்களின் கன அளவு Sv ஆக இருப்பதால், 1 வினாடியில் சுவர் மேற்பரப்பின் ஒரு பகுதியைத் தாக்கும் மூலக்கூறுகளின் மொத்த எண்ணிக்கை N சமமாக இருக்கும். :

(22.2) மற்றும் (22.3) ஐப் பயன்படுத்தி, 1 வினாடியில், S பகுதியின் சுவர் மேற்பரப்பில் ஒரு பகுதியை வாயு மூலக்கூறுகளுக்கு அனுப்பும் உந்துவிசையைக் கணக்கிடலாம். இந்த உந்துவிசை வாயு அழுத்த விசைக்கு எண்ரீதியாக சமமாக இருக்கும், F:

எங்கிருந்து, (22.1) ஐப் பயன்படுத்தி, வாயு அழுத்தம் மற்றும் அதன் மூலக்கூறுகளின் மொழிபெயர்ப்பு இயக்கத்தின் சராசரி இயக்க ஆற்றல் தொடர்பான பின்வரும் வெளிப்பாட்டைப் பெறுகிறோம்:

E CP என்பது சிறந்த வாயு மூலக்கூறுகளின் சராசரி இயக்க ஆற்றல் ஆகும். ஃபார்முலா (22.4) வாயுக்களின் மூலக்கூறு இயக்கக் கோட்பாட்டின் அடிப்படை சமன்பாடு என்று அழைக்கப்படுகிறது.

46. வெப்ப சமநிலை. 47. வெப்பநிலை. வெப்பநிலை மாற்றம். 48. வெப்பநிலையை அளவிடுவதற்கான கருவிகள்.

உடல்களின் வெப்பநிலை ஒரே மாதிரியாக இருக்கும்போது மட்டுமே வெப்ப சமநிலை சாத்தியமாகும்.

எந்த ஒரு பொருளையும் நம் கையால் தொட்டால், அது சூடாக இருக்கிறதா அல்லது குளிராக இருக்கிறதா என்பதை எளிதில் தீர்மானிக்க முடியும். ஒரு பொருளின் வெப்பநிலை கையின் வெப்பநிலையை விட குறைவாக இருந்தால், பொருள் குளிர்ச்சியாகவும், மாறாக, அது சூடாகவும் தோன்றும். நீங்கள் ஒரு குளிர் நாணயத்தை உங்கள் முஷ்டியில் வைத்திருந்தால், கையின் வெப்பம் நாணயத்தை சூடாக்கத் தொடங்கும், சிறிது நேரம் கழித்து அதன் வெப்பநிலை கையின் வெப்பநிலைக்கு சமமாக மாறும், அல்லது, அவர்கள் சொல்வது போல், வெப்ப சமநிலை ஏற்படும். எனவே, வெப்பநிலையானது ஒரே வெப்பநிலையைக் கொண்ட இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட உடல்களின் அமைப்பின் வெப்ப சமநிலையின் நிலையை வகைப்படுத்துகிறது.

வெப்பநிலை, வாயு அளவு மற்றும் அழுத்தத்துடன், மேக்ரோஸ்கோபிக் அளவுருக்கள். வெப்பநிலையை அளவிட வெப்பமானிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவற்றில் சில வெப்பமடையும் போது திரவத்தின் அளவு மாற்றங்களை பதிவு செய்கின்றன, மற்றவை மின் எதிர்ப்பின் மாற்றங்களை பதிவு செய்கின்றன. ஸ்வீடிஷ் இயற்பியலாளர் ஏ. செல்சியஸின் பெயரிடப்பட்ட செல்சியஸ் வெப்பநிலை அளவுகோல் மிகவும் பொதுவானது. ஒரு திரவ வெப்பமானிக்கான செல்சியஸ் வெப்பநிலை அளவைப் பெற, அது முதலில் உருகும் பனியில் மூழ்கி, நெடுவரிசையின் முடிவின் நிலை குறிப்பிடப்படுகிறது, பின்னர் கொதிக்கும் நீரில். நெடுவரிசையின் இந்த இரண்டு நிலைகளுக்கு இடையிலான பகுதி 100 சம பாகங்களாக பிரிக்கப்பட்டுள்ளது, உருகும் பனியின் வெப்பநிலை பூஜ்ஜிய டிகிரி செல்சியஸுக்கு (o C) ஒத்திருக்கிறது, மற்றும் கொதிக்கும் நீரின் வெப்பநிலை 100 o C ஆகும்.

49. வெப்ப சமநிலையில் வாயு மூலக்கூறுகளின் சராசரி இயக்க ஆற்றல்.

மூலக்கூறு இயக்கக் கோட்பாட்டின் அடிப்படைச் சமன்பாடு (22.4) வாயு அழுத்தம், மூலக்கூறுகளின் செறிவு மற்றும் அவற்றின் சராசரி இயக்க ஆற்றல் ஆகியவற்றைக் குறிக்கிறது. இருப்பினும், மூலக்கூறுகளின் சராசரி இயக்க ஆற்றல், ஒரு விதியாக, தெரியவில்லை, இருப்பினும் பல சோதனைகளின் முடிவுகள் மூலக்கூறுகளின் வேகம் அதிகரிக்கும் வெப்பநிலையுடன் அதிகரிக்கிறது என்பதைக் குறிக்கிறது (எடுத்துக்காட்டாக, §20 இல் உள்ள பிரவுனிய இயக்கத்தைப் பார்க்கவும்). 1787 இல் பிரெஞ்சு இயற்பியலாளர் ஜே. சார்லஸ் கண்டுபிடித்த சட்டத்திலிருந்து வாயு மூலக்கூறுகளின் சராசரி இயக்க ஆற்றலை அதன் வெப்பநிலையில் சார்ந்திருப்பதை பெறலாம்.

50. வெப்ப சமநிலை நிலையில் உள்ள வாயுக்கள் (சோதனையை விவரிக்கவும்).

51. முழுமையான வெப்பநிலை. 52. முழுமையான வெப்பநிலை அளவு. 53. வெப்பநிலை என்பது மூலக்கூறுகளின் சராசரி இயக்க ஆற்றலின் அளவீடு ஆகும்.

1787 இல் பிரெஞ்சு இயற்பியலாளர் ஜே. சார்லஸ் கண்டுபிடித்த சட்டத்திலிருந்து வாயு மூலக்கூறுகளின் சராசரி இயக்க ஆற்றலை அதன் வெப்பநிலையில் சார்ந்திருப்பதை பெறலாம்.

சார்லஸின் விதியின்படி, கொடுக்கப்பட்ட வெகுஜன வாயுவின் அளவு மாறவில்லை என்றால், அதன் அழுத்தம் pt வெப்பநிலை t ஐப் பொறுத்தது:

இங்கு t என்பது o C இல் அளவிடப்படும் வாயு வெப்பநிலை, மற்றும் p 0 என்பது 0 o C வெப்பநிலையில் வாயு அழுத்தம் (படம் 23b ஐப் பார்க்கவும்). எனவே, சார்லஸின் சட்டத்தின்படி, ஒரு நிலையான அளவை ஆக்கிரமித்துள்ள வாயுவின் அழுத்தம் கூட்டுத்தொகைக்கு (t + 273 o C) விகிதாசாரமாகும். மறுபுறம், மூலக்கூறுகளின் செறிவு நிலையானதாக இருந்தால் (22.4) இருந்து பின்வருமாறு, அதாவது. வாயுவால் ஆக்கிரமிக்கப்பட்ட அளவு மாறாது, பின்னர் வாயு அழுத்தம் மூலக்கூறுகளின் சராசரி இயக்க ஆற்றலுக்கு விகிதாசாரமாக இருக்க வேண்டும். இதன் பொருள் சராசரி இயக்க ஆற்றல், வாயு மூலக்கூறுகளின் E SR, மதிப்புக்கு (t + 273 o C) விகிதாசாரமாகும்:

b என்பது ஒரு நிலையான குணகம், அதன் மதிப்பு பின்னர் தீர்மானிக்கப்படும். (23.2) இலிருந்து, மூலக்கூறுகளின் சராசரி இயக்க ஆற்றல் -273 o C இல் பூஜ்ஜியத்திற்கு சமமாக மாறும். இதன் அடிப்படையில், ஆங்கில விஞ்ஞானி டபிள்யூ. கெல்வின் 1848 இல் ஒரு முழுமையான வெப்பநிலை அளவைப் பயன்படுத்தி, பூஜ்ஜிய வெப்பநிலையைப் பயன்படுத்த முன்மொழிந்தார். -273 o C வரை, மற்றும் ஒவ்வொரு டிகிரி வெப்பநிலையும் செல்சியஸ் அளவில் ஒரு டிகிரிக்கு சமமாக இருக்கும். எனவே, முழுமையான வெப்பநிலை, T, வெப்பநிலையுடன் தொடர்புடையது, t, செல்சியஸில் அளவிடப்படுகிறது, பின்வருமாறு:

முழுமையான வெப்பநிலையின் SI அலகு கெல்வின் (K) ஆகும்.

கணக்கில் (23.3), சமன்பாடு (23.2) மாற்றப்படுகிறது:

(22.4) க்கு மாற்றாக, பின்வருவனவற்றைப் பெறுகிறோம்:

(23.5) உள்ள பின்னத்தை அகற்ற, நாம் 2b/3 ஐ k உடன் மாற்றுகிறோம், மேலும் (23.4) மற்றும் (23.5) க்கு பதிலாக இரண்டு மிக முக்கியமான சமன்பாடுகளைப் பெறுகிறோம்:

k என்பது போல்ட்ஸ்மேனின் மாறிலி, L. போல்ட்ஸ்மேனின் பெயரால் பெயரிடப்பட்டது. சோதனைகள் k=1.38.10 -23 J/K என்பதைக் காட்டுகிறது. எனவே, ஒரு வாயுவின் அழுத்தம் மற்றும் அதன் மூலக்கூறுகளின் சராசரி இயக்க ஆற்றல் அதன் முழுமையான வெப்பநிலைக்கு விகிதாசாரமாகும்.

54. அதன் மூலக்கூறுகள் மற்றும் வெப்பநிலையின் செறிவு மீது வாயு அழுத்தத்தின் சார்பு.

பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில், ஒரு வாயு ஒரு மாநிலத்திலிருந்து மற்றொரு நிலைக்கு மாறும்போது, அதன் அனைத்து அளவுருக்கள் மாறுகின்றன - வெப்பநிலை, அளவு மற்றும் அழுத்தம். உள் எரி பொறி சிலிண்டரில் பிஸ்டனின் கீழ் வாயு அழுத்தப்படும் போது இது நிகழும், இதனால் வாயு வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தம் அதிகரிக்கிறது மற்றும் அதன் அளவு குறைகிறது. இருப்பினும், சில சந்தர்ப்பங்களில், வாயு அளவுருக்கள் ஒன்றில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் ஒப்பீட்டளவில் சிறியவை அல்லது இல்லை. வெப்பநிலை, அழுத்தம் அல்லது அளவு ஆகிய மூன்று அளவுருக்களில் ஒன்று மாறாமல் இருக்கும் இத்தகைய செயல்முறைகள் ஐசோபிராசஸ்கள் என்றும், அவற்றை விவரிக்கும் சட்டங்கள் வாயு விதிகள் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன.

55. வாயு மூலக்கூறுகளின் வேகத்தை அளவிடுதல். 56. கடுமையான பரிசோதனை.

முதலில், மூலக்கூறுகளின் வேகம் என்றால் என்ன என்பதை தெளிவுபடுத்துவோம். அடிக்கடி மோதல்கள் காரணமாக, ஒவ்வொரு மூலக்கூறின் வேகமும் எல்லா நேரத்திலும் மாறுகிறது என்பதை நினைவில் கொள்வோம்: மூலக்கூறு சில நேரங்களில் விரைவாகவும், சில நேரங்களில் மெதுவாகவும், சில நேரம் (உதாரணமாக, ஒரு நொடி) மூலக்கூறின் வேகம் பல்வேறு மதிப்புகளைப் பெறுகிறது. . மறுபுறம், பரிசீலனையில் உள்ள வாயுவின் அளவை உருவாக்கும் மகத்தான எண்ணிக்கையிலான மூலக்கூறுகளில் எந்த நேரத்திலும், மிகவும் மாறுபட்ட வேகங்களைக் கொண்ட மூலக்கூறுகள் உள்ளன. வெளிப்படையாக, வாயுவின் நிலையை வகைப்படுத்த, நாம் சில சராசரி வேகத்தைப் பற்றி பேச வேண்டும். இது போதுமான நீண்ட காலத்திற்கு ஒரு மூலக்கூறுகளின் வேகத்தின் சராசரி மதிப்பு அல்லது ஒரு குறிப்பிட்ட நேரத்தில் ஒரு குறிப்பிட்ட தொகுதியில் உள்ள அனைத்து வாயு மூலக்கூறுகளின் வேகத்தின் சராசரி மதிப்பு இது என்று நாம் கருதலாம்.

மூலக்கூறுகளின் இயக்கத்தின் வேகத்தை தீர்மானிக்க பல்வேறு வழிகள் உள்ளன. 1920 இல் ஸ்டெர்ன் பரிசோதனையில் செயல்படுத்தப்பட்ட முறை மிகவும் எளிமையான ஒன்றாகும்.

அரிசி. 390. கண்ணாடி A கீழ் உள்ள இடம் ஹைட்ரஜனால் நிரப்பப்படும் போது; பின்னர் புனலின் முனையிலிருந்து குமிழ்கள் வெளிப்படும், நுண்துளைக் குழல் B மூலம் மூடப்பட்டிருக்கும்

அதைப் புரிந்து கொள்ள, பின்வரும் ஒப்புமையைக் கவனியுங்கள். நகரும் இலக்கை நோக்கிச் சுடும் போது, அதைத் தாக்க, நீங்கள் இலக்குக்கு முன்னால் ஒரு புள்ளியைக் குறிவைக்க வேண்டும். நீங்கள் இலக்கை இலக்காகக் கொண்டால், தோட்டாக்கள் இலக்குக்குப் பின்னால் தாக்கும். இலக்கிலிருந்து தாக்கத் தளத்தின் இந்த விலகல், இலக்கு வேகமாக நகரும் மற்றும் தோட்டாக்களின் வேகம் குறைவாக இருக்கும்.

ஓட்டோ ஸ்டெர்னின் (1888-1969) சோதனையானது வாயு மூலக்கூறுகளின் வேக விநியோகத்தின் சோதனை உறுதிப்படுத்தல் மற்றும் காட்சிப்படுத்தலுக்கு அர்ப்பணிக்கப்பட்டது. இது மற்றொரு அழகான பரிசோதனையாகும், இது ஒரு சோதனை அமைப்பில் இந்த விநியோகத்தின் வரைபடத்தை "வரைய" சாத்தியமாக்கியது. ஸ்டெர்னின் நிறுவல் இரண்டு சுழலும் வெற்று சிலிண்டர்களைக் கொண்டிருந்தது. உள் சிலிண்டரில், ஒரு வெள்ளி நூல் 1 அதன் அச்சில் நேரடியாக நீட்டப்பட்டது, அதன் மூலம் ஒரு மின்னோட்டம் அனுப்பப்பட்டது, இது அதன் வெப்பம், பகுதி உருகுதல் மற்றும் அதன் மேற்பரப்பில் இருந்து வெள்ளி அணுக்களின் ஆவியாதல் ஆகியவற்றிற்கு வழிவகுத்தது. இதன் விளைவாக, ஆரம்பத்தில் வெற்றிடத்தைக் கொண்டிருந்த உள் சிலிண்டர், படிப்படியாக குறைந்த செறிவு கொண்ட வாயு வெள்ளியால் நிரப்பப்பட்டது. உள் உருளையில், படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, ஒரு மெல்லிய பிளவு 2 செய்யப்பட்டது, எனவே பெரும்பாலான வெள்ளி அணுக்கள், சிலிண்டரை அடைந்து, அதன் மீது குடியேறின. அணுக்களின் ஒரு சிறிய பகுதி இடைவெளியைக் கடந்து வெளிப்புற உருளையில் விழுந்தது, அதில் ஒரு வெற்றிடம் பராமரிக்கப்பட்டது. இங்கே இந்த அணுக்கள் மற்ற அணுக்களுடன் மோதவில்லை, எனவே ஒரு நிலையான வேகத்தில் ரேடியல் திசையில் நகர்ந்து, இந்த வேகத்திற்கு நேர்மாறான விகிதாச்சாரத்திற்குப் பிறகு வெளிப்புற சிலிண்டரை அடைகிறது:

உள் மற்றும் வெளிப்புற உருளைகளின் ஆரங்கள் எங்கே, மற்றும் துகள் வேகத்தின் ரேடியல் கூறு ஆகும். இதன் விளைவாக, காலப்போக்கில், வெளிப்புற சிலிண்டர் 3 இல் வெள்ளி பூச்சு ஒரு அடுக்கு தோன்றியது. ஓய்வில் இருக்கும் சிலிண்டர்களைப் பொறுத்தவரை, இந்த அடுக்கு உள் சிலிண்டரில் உள்ள ஸ்லாட்டுக்கு நேர் எதிரே அமைந்துள்ள ஒரு துண்டு வடிவத்தைக் கொண்டிருந்தது. ஆனால் சிலிண்டர்கள் அதே கோண வேகத்தில் சுழன்றால், மூலக்கூறு வெளிப்புற உருளையை அடையும் நேரத்தில், பிந்தையது ஏற்கனவே தூரத்திற்கு மாறிவிட்டது.

பிளவுக்கு நேர் எதிரே உள்ள புள்ளியுடன் ஒப்பிடும்போது (அதாவது, நிலையான சிலிண்டர்களின் விஷயத்தில் துகள்கள் குடியேறிய புள்ளி).

57. ஒரு சிறந்த வாயுவின் நிலையின் சமன்பாட்டின் வழித்தோன்றல் (மெண்டலீவ்-கிளேபெரோன் சமன்பாடு)

வாயுக்கள் பெரும்பாலும் இரசாயன எதிர்வினைகளில் எதிர்வினைகள் மற்றும் பொருட்கள். சாதாரண நிலைமைகளின் கீழ் அவர்கள் ஒருவருக்கொருவர் எதிர்வினையாற்றுவது எப்போதும் சாத்தியமில்லை. எனவே, சாதாரண நிலைமைகளைத் தவிர வேறு நிலைமைகளின் கீழ் வாயுக்களின் மோல்களின் எண்ணிக்கையை எவ்வாறு தீர்மானிப்பது என்பதை நீங்கள் கற்றுக் கொள்ள வேண்டும்.

இதைச் செய்ய, மாநிலத்தின் சிறந்த வாயு சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்தவும் (கிளாபிரான்-மெண்டலீவ் சமன்பாடு என்றும் அழைக்கப்படுகிறது): PV = nRT

இதில் n என்பது வாயுவின் மோல்களின் எண்ணிக்கை;

பி - வாயு அழுத்தம் (எடுத்துக்காட்டாக, atm இல்;

வி - வாயு அளவு (லிட்டரில்);

டி - வாயு வெப்பநிலை (கெல்வின்களில்);

ஆர் - வாயு மாறிலி (0.0821 l atm/mol K).

நான் சமன்பாட்டின் வழித்தோன்றலைக் கண்டேன், ஆனால் அது மிகவும் சிக்கலானது. நாம் இன்னும் பார்க்க வேண்டும்.

58. சமவெப்ப செயல்முறை.

ஒரு சமவெப்ப செயல்முறை என்பது ஒரு வாயு நிலையில் அதன் வெப்பநிலை மாறாமல் இருக்கும் நிலையில் ஏற்படும் மாற்றமாகும். அத்தகைய செயல்முறைக்கு ஒரு எடுத்துக்காட்டு கார் டயர்களை காற்றில் உயர்த்துவது. எவ்வாறாயினும், பம்பிற்குள் நுழைவதற்கு முன்பு காற்றின் நிலையை டயரின் வெப்பநிலை மற்றும் சுற்றியுள்ள காற்று சமமாக மாறிய பிறகு டயரில் உள்ள அதன் நிலையுடன் ஒப்பிட்டுப் பார்த்தால், அத்தகைய செயல்முறை சமவெப்பமாகக் கருதப்படலாம். வாயு, திரவம் அல்லது திடமான ஒரு நிலையான வெப்பநிலையைக் கொண்ட ஒரு சிறிய அளவு வாயுவைச் சுற்றி நிகழும் எந்த மெதுவான செயல்முறைகளும் சமவெப்பமாகக் கருதப்படலாம்.

ஒரு சமவெப்ப செயல்பாட்டில், கொடுக்கப்பட்ட வெகுஜன வாயுவின் அழுத்தத்தின் தயாரிப்பு மற்றும் அதன் அளவு ஒரு நிலையான மதிப்பாகும். Boyle-Mariotte law என்று அழைக்கப்படும் இந்த சட்டம், ஆங்கில விஞ்ஞானி R. Boyle மற்றும் பிரெஞ்சு இயற்பியலாளர் E. Mariotte ஆகியோரால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது மற்றும் பின்வருமாறு எழுதப்பட்டுள்ளது:

உதாரணங்களைக் கண்டுபிடி!

59. ஐசோபரிக் செயல்முறை.

ஐசோபரிக் செயல்முறை என்பது நிலையான அழுத்தத்தில் நிகழும் வாயு நிலையில் ஏற்படும் மாற்றமாகும்.

ஒரு ஐசோபரிக் செயல்பாட்டில், கொடுக்கப்பட்ட வெகுஜன வாயுவின் அளவின் விகிதம் அதன் வெப்பநிலைக்கு நிலையானது. பிரெஞ்சு விஞ்ஞானி ஜே. கே-லுசாக்கின் நினைவாக கே-லுசாக்கின் சட்டம் என்று அழைக்கப்படும் இந்த முடிவை இவ்வாறு எழுதலாம்:

ஒரு ஐசோபரிக் செயல்முறையின் ஒரு எடுத்துக்காட்டு, மாவை அடுப்பில் வைக்கும்போது சிறிய காற்று மற்றும் கார்பன் டை ஆக்சைடு குமிழ்கள் விரிவாக்கம் ஆகும். அடுப்பிற்கு உள்ளேயும் வெளியேயும் காற்றழுத்தம் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும், மேலும் உள்ளே வெப்பநிலை வெளிப்புறத்தை விட தோராயமாக 50% அதிகமாக உள்ளது. கே-லுசாக்கின் சட்டத்தின்படி, மாவில் உள்ள வாயு குமிழ்களின் அளவும் 50% அதிகரிக்கிறது, இது கேக்கை காற்றோட்டமாக ஆக்குகிறது.

60. ஐசோகோரிக் செயல்முறை.

ஒரு வாயுவின் நிலை மாறும், ஆனால் அதன் அளவு மாறாமல் இருக்கும் ஒரு செயல்முறை ஐசோகோரிக் என்று அழைக்கப்படுகிறது. மெண்டலீவ்-கிளாபிரான் சமன்பாட்டிலிருந்து, ஒரு வாயு ஒரு நிலையான அளவை ஆக்கிரமிப்பதற்கு, அதன் அழுத்தம் மற்றும் வெப்பநிலை விகிதம் நிலையானதாக இருக்க வேண்டும்:

உதாரணங்களைக் கண்டுபிடி!

61. ஆவியாதல் மற்றும் ஒடுக்கம்.

நீராவி என்பது ஒரு திரவத்திலிருந்து தப்பிக்க போதுமான இயக்க ஆற்றலைக் கொண்ட மூலக்கூறுகளிலிருந்து உருவாகும் வாயு ஆகும்.

தண்ணீரும் அதன் நீராவியும் ஒன்றையொன்று மாற்றிக்கொள்ளும் என்ற உண்மைக்கு நாம் பழக்கமாகிவிட்டோம். மழைக்குப் பிறகு நிலக்கீல் மீது குட்டைகள் வறண்டுவிடும், மேலும் காற்றில் உள்ள நீராவி பெரும்பாலும் காலையில் பனியின் சிறிய துளிகளாக மாறும். அனைத்து திரவங்களும் நீராவியாக மாறும் திறன் கொண்டவை - வாயு நிலைக்கு செல்ல. திரவத்தை நீராவியாக மாற்றும் செயல்முறை ஆவியாதல் என்று அழைக்கப்படுகிறது. அதன் நீராவியிலிருந்து ஒரு திரவத்தை உருவாக்குவது ஒடுக்கம் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

மூலக்கூறு இயக்கவியல் கோட்பாடு ஆவியாதல் செயல்முறையை பின்வருமாறு விளக்குகிறது. திரவ மூலக்கூறுகளுக்கு இடையே ஒரு கவர்ச்சியான விசை செயல்படுகிறது, அவை ஒன்றையொன்று நகர்த்துவதைத் தடுக்கிறது, மேலும் திரவ மூலக்கூறுகளின் சராசரி இயக்க ஆற்றல் அவற்றுக்கிடையே உள்ள ஒட்டுதல் சக்திகளைக் கடக்க போதுமானதாக இல்லை என்பது அறியப்படுகிறது (பார்க்க §21). இருப்பினும், எந்த நேரத்திலும், ஒரு திரவத்தின் வெவ்வேறு மூலக்கூறுகள் வெவ்வேறு இயக்க ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் சில மூலக்கூறுகளின் ஆற்றல் அதன் சராசரி மதிப்பை விட பல மடங்கு அதிகமாக இருக்கும். இந்த உயர்-ஆற்றல் மூலக்கூறுகள் இயக்கத்தின் குறிப்பிடத்தக்க அதிக வேகத்தைக் கொண்டுள்ளன, எனவே அண்டை மூலக்கூறுகளின் கவர்ச்சிகரமான சக்திகளைக் கடந்து, திரவத்திலிருந்து வெளியே பறக்க முடியும், இதனால் அதன் மேற்பரப்புக்கு மேலே நீராவி உருவாகிறது (படம் 26a ஐப் பார்க்கவும்).

திரவத்தை விட்டு வெளியேறும் நீராவியை உருவாக்கும் மூலக்கூறுகள் சீரற்ற முறையில் நகர்ந்து, வெப்ப இயக்கத்தின் போது வாயு மூலக்கூறுகள் செய்யும் அதே வழியில் ஒன்றுடன் ஒன்று மோதுகின்றன. அதே நேரத்தில், சில நீராவி மூலக்கூறுகளின் குழப்பமான இயக்கம் அவற்றை திரவத்தின் மேற்பரப்பில் இருந்து வெகு தொலைவில் கொண்டு செல்லும், அவை ஒருபோதும் அங்கு திரும்பாது. நிச்சயமாக, காற்றும் இதற்கு பங்களிக்கிறது. மாறாக, மற்ற மூலக்கூறுகளின் சீரற்ற இயக்கம் அவற்றை மீண்டும் திரவத்திற்குள் கொண்டு செல்லலாம், இது நீராவி ஒடுக்கம் செயல்முறையை விளக்குகிறது.

சராசரியை விட அதிக இயக்க ஆற்றல் கொண்ட மூலக்கூறுகள் மட்டுமே திரவத்திலிருந்து வெளியே பறக்க முடியும், அதாவது ஆவியாதல் போது மீதமுள்ள திரவ மூலக்கூறுகளின் சராசரி ஆற்றல் குறைகிறது. ஒரு வாயு போன்ற ஒரு திரவத்தின் மூலக்கூறுகளின் சராசரி இயக்க ஆற்றல் (பார்க்க 23.6) வெப்பநிலைக்கு விகிதாசாரமாக இருப்பதால், ஆவியாதல் போது திரவத்தின் வெப்பநிலை குறைகிறது. அதனால்தான் நாம் தண்ணீரை விட்டு வெளியேறியவுடன் குளிர்ச்சியடைகிறோம், ஒரு மெல்லிய திரவத்தால் மூடப்பட்டிருக்கும், அது உடனடியாக ஆவியாகி குளிர்ச்சியடையத் தொடங்குகிறது.

62. நிறைவுற்ற நீராவி. நிறைவுற்ற நீராவி அழுத்தம்.

ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு திரவம் கொண்ட ஒரு பாத்திரம் ஒரு மூடியுடன் மூடப்பட்டால் என்ன நடக்கும் (படம் 26b)? ஒவ்வொரு நொடியும், வேகமான மூலக்கூறுகள் திரவத்தின் மேற்பரப்பிலிருந்து வெளியேறும், அதன் நிறை குறையும், மற்றும் நீராவி மூலக்கூறுகளின் செறிவு அதிகரிக்கும். அதே நேரத்தில், அதன் சில மூலக்கூறுகள் நீராவியிலிருந்து திரவத்திற்குத் திரும்பும், மேலும் நீராவியின் அதிக செறிவு, இந்த ஒடுக்கம் செயல்முறை மிகவும் தீவிரமாக இருக்கும். இறுதியாக, திரவத்திற்கு மேலே உள்ள நீராவியின் செறிவு மிக அதிகமாகிவிடும், ஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு திரவத்திற்குத் திரும்பும் மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கை அதை விட்டு வெளியேறும் மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கைக்கு சமமாக மாறும். இந்த நிலை டைனமிக் சமநிலை என்றும், அதனுடன் தொடர்புடைய நீராவி நிறைவுற்ற நீராவி என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. திரவத்திற்கு மேலே உள்ள நீராவி மூலக்கூறுகளின் செறிவு நிறைவுற்ற நீராவியில் அவற்றின் செறிவை விட அதிகமாக இருக்க முடியாது. நீராவி மூலக்கூறுகளின் செறிவு நிறைவுற்ற நீராவியை விட குறைவாக இருந்தால், அத்தகைய நீராவி நிறைவுறா என்று அழைக்கப்படுகிறது.

நகரும் நீராவி மூலக்கூறுகள் அழுத்தத்தை உருவாக்குகின்றன, அதன் அளவு, ஒரு வாயுவைப் பொறுத்தவரை, இந்த மூலக்கூறுகளின் செறிவு மற்றும் வெப்பநிலையின் உற்பத்திக்கு விகிதாசாரமாகும். எனவே, கொடுக்கப்பட்ட வெப்பநிலையில், நீராவியின் அதிக செறிவு, அதிக அழுத்தம் கொடுக்கிறது. நிறைவுற்ற நீராவி அழுத்தம் திரவ வகை மற்றும் வெப்பநிலையைப் பொறுத்தது. ஒரு திரவத்தின் மூலக்கூறுகளை ஒன்றிலிருந்து ஒன்று கிழிப்பது எவ்வளவு கடினமாக இருக்கிறதோ, அந்த அளவு அதன் நிறைவுற்ற நீராவி அழுத்தம் குறைவாக இருக்கும். இவ்வாறு, 20 o C வெப்பநிலையில் நீரின் நிறைவுற்ற நீராவி அழுத்தம் சுமார் 2 kPa ஆகும், மேலும் 20 o C இல் பாதரசத்தின் நிறைவுற்ற நீராவி அழுத்தம் 0.2 Pa மட்டுமே.

63. வெப்பநிலையில் நிறைவுற்ற நீராவி அழுத்தத்தின் சார்பு.

நீராவி என்பது ஒரு திரவத்தின் ஆவியாக்கப்பட்ட மூலக்கூறுகளால் உருவாகும் வாயு ஆகும், எனவே சமன்பாடு (23.7) அதற்கு செல்லுபடியாகும், இது நீராவி அழுத்தம், p, அதில் உள்ள மூலக்கூறுகளின் செறிவு, n மற்றும் முழுமையான வெப்பநிலை, T:

(27.1) இலிருந்து, நிறைவுற்ற நீராவி அழுத்தம், ஐசோகோரிக் செயல்முறைகளில் சிறந்த வாயுக்களைப் போலவே, அதிகரிக்கும் வெப்பநிலையுடன் நேர்கோட்டில் அதிகரிக்க வேண்டும் (பார்க்க §25). இருப்பினும், அளவீடுகள் காட்டியுள்ளபடி, நிறைவுற்ற நீராவியின் அழுத்தம் ஒரு சிறந்த வாயுவின் அழுத்தத்தை விட மிக வேகமாக வெப்பநிலையுடன் அதிகரிக்கிறது (படம் 27a ஐப் பார்க்கவும்). அதிகரிக்கும் வெப்பநிலை மற்றும் சராசரி இயக்க ஆற்றலுடன், மேலும் மேலும் திரவ மூலக்கூறுகள் அதை விட்டு வெளியேறி, அதற்கு மேலே உள்ள நீராவியின் செறிவு n ஐ அதிகரிப்பதன் காரணமாக இது நிகழ்கிறது. மற்றும் ஏனெனில் (27.1) அழுத்தம் n க்கு விகிதாசாரமாகும், பின்னர் இந்த நீராவி செறிவு அதிகரிப்பு ஒரு சிறந்த வாயுவுடன் ஒப்பிடும்போது வெப்பநிலையுடன் கூடிய நிறைவுற்ற நீராவி அழுத்தத்தில் வேகமாக அதிகரிப்பதை விளக்குகிறது. வெப்பநிலையுடன் நிறைவுற்ற நீராவி அழுத்தத்தின் அதிகரிப்பு நன்கு அறியப்பட்ட உண்மையை விளக்குகிறது, சூடான போது, திரவங்கள் வேகமாக ஆவியாகின்றன. வெப்பநிலை அதிகரிப்பு திரவத்தின் முழுமையான ஆவியாக்கத்திற்கு வழிவகுத்தவுடன், நீராவி நிறைவுற்றதாக மாறும் என்பதை நினைவில் கொள்க.

குறைந்த வளிமண்டல அழுத்தம், குறைந்த வெப்பநிலையில் இந்த திரவம் கொதிக்கிறது (படம் 27c ஐப் பார்க்கவும்). எனவே, எல்ப்ரஸ் மலையின் உச்சியில், காற்றழுத்தம் இயல்பை விட பாதியாக இருக்கும் இடத்தில், சாதாரண நீர் 100 o C இல் அல்ல, ஆனால் 82 o C இல் கொதிக்கிறது. மாறாக, திரவத்தின் கொதிநிலையை அதிகரிக்க வேண்டியது அவசியம் என்றால் , பின்னர் அது அதிகரித்த அழுத்தத்தில் சூடுபடுத்தப்படுகிறது. இது, எடுத்துக்காட்டாக, பிரஷர் குக்கர்களின் செயல்பாட்டிற்கு அடிப்படையாகும், அங்கு தண்ணீரைக் கொண்ட உணவை கொதிக்காமல் 100 o C க்கும் அதிகமான வெப்பநிலையில் சமைக்க முடியும்.

64. கொதிக்கும்.

கொதிநிலை என்பது ஒரு தீவிர ஆவியாதல் செயல்முறையாகும், இது ஒரு திரவத்தின் முழு அளவு மற்றும் அதன் மேற்பரப்பில் நிகழ்கிறது. ஒரு திரவம் அதன் நிறைவுற்ற நீராவி அழுத்தம் திரவத்தின் உள்ளே அழுத்தத்தை நெருங்கும் போது கொதிக்க ஆரம்பிக்கிறது.

கொதிநிலை என்பது ஒரு திரவத்தை சூடாக்கும் போது அதன் மேற்பரப்பில் மிதந்து வெடிக்கும் ஏராளமான நீராவி குமிழ்கள் உருவாகிறது. உண்மையில், இந்த குமிழ்கள் எப்போதும் திரவத்தில் இருக்கும், ஆனால் அவற்றின் அளவு அதிகரிக்கிறது மற்றும் கொதிக்கும் போது மட்டுமே அவை கவனிக்கப்படுகின்றன. ஒரு திரவத்தில் எப்போதும் மைக்ரோபபிள்கள் இருப்பதற்கான காரணங்களில் ஒன்று பின்வருமாறு. ஒரு திரவம், அது ஒரு பாத்திரத்தில் ஊற்றப்படும் போது, அங்கிருந்து காற்றை இடமாற்றம் செய்கிறது, ஆனால் இதை முழுமையாகச் செய்ய முடியாது, மேலும் அதன் சிறிய குமிழ்கள் கப்பலின் உள் மேற்பரப்பில் மைக்ரோகிராக்களிலும் முறைகேடுகளிலும் இருக்கும். கூடுதலாக, திரவங்களில் பொதுவாக சிறிய தூசி துகள்கள் ஒட்டிய நீராவி மற்றும் காற்றின் நுண்குமிழ்கள் உள்ளன.

குமிழிகள் ஒவ்வொன்றிலும் உள்ள திரவம் சூடுபடுத்தப்படும்போது, ஆவியாதல் செயல்முறை முடுக்கி, நிறைவுற்ற நீராவி அழுத்தம் அதிகரிக்கிறது. குமிழ்கள் விரிவடைந்து, ஆர்க்கிமிடிஸின் மிதக்கும் சக்தியின் செல்வாக்கின் கீழ், கீழே இருந்து பிரிந்து, மேலே மிதந்து மேற்பரப்பில் வெடிக்கும். இந்த வழக்கில், குமிழ்கள் நிரப்பப்பட்ட நீராவி வளிமண்டலத்தில் கொண்டு செல்லப்படுகிறது. எனவே, கொதிநிலை ஆவியாதல் என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது திரவத்தின் முழு அளவு முழுவதும் நிகழ்கிறது. வாயு குமிழ்கள் விரிவடையும் போது வெப்பநிலையில் கொதிநிலை தொடங்குகிறது, மேலும் நிறைவுற்ற நீராவி அழுத்தம் வளிமண்டல அழுத்தத்தை விட அதிகமாக இருந்தால் இது நிகழ்கிறது. இவ்வாறு, கொதிநிலை என்பது கொடுக்கப்பட்ட திரவத்தின் நிறைவுற்ற நீராவி அழுத்தம் வளிமண்டல அழுத்தத்திற்கு சமமாக இருக்கும் வெப்பநிலையாகும். திரவம் கொதிக்கும் போது, அதன் வெப்பநிலை மாறாமல் இருக்கும்.

ஆர்க்கிமிடியன் மிதப்பு சக்தியின் பங்கேற்பு இல்லாமல் கொதிக்கும் செயல்முறை சாத்தியமற்றது. எனவே, எடை இல்லாத நிலையில் விண்வெளி நிலையங்களில் கொதிநிலை இல்லை, மேலும் தண்ணீரை சூடாக்குவது நீராவி குமிழ்களின் அளவை அதிகரிக்கவும், அவை தண்ணீருடன் ஒரு பாத்திரத்தில் ஒரு பெரிய நீராவி குமிழியாகவும் மாறுகிறது.

65. முக்கியமான வெப்பநிலை.

முக்கிய வெப்பநிலை போன்ற ஒரு விஷயமும் உள்ளது; ஒரு வாயு முக்கியமான வெப்பநிலைக்கு மேல் வெப்பநிலையில் இருந்தால் (ஒவ்வொரு வாயுவிற்கும் தனிப்பட்டது, எடுத்துக்காட்டாக கார்பன் டை ஆக்சைடு தோராயமாக 304 K), பின்னர் அதை இனி திரவமாக மாற்ற முடியாது, எதுவாக இருந்தாலும் அதற்கு அழுத்தம் கொடுக்கப்படுகிறது. ஒரு முக்கியமான வெப்பநிலையில் திரவத்தின் மேற்பரப்பு பதற்றம் சக்திகள் பூஜ்ஜியமாக இருப்பதால் இந்த நிகழ்வு ஏற்படுகிறது.

அட்டவணை 23. சில பொருட்களின் முக்கியமான வெப்பநிலை மற்றும் முக்கியமான அழுத்தம்

முக்கியமான வெப்பநிலையின் இருப்பு எதைக் குறிக்கிறது? இன்னும் அதிக வெப்பநிலையில் என்ன நடக்கும்?

முக்கியமானதை விட அதிக வெப்பநிலையில், ஒரு பொருள் வாயு நிலையில் மட்டுமே இருக்க முடியும் என்பதை அனுபவம் காட்டுகிறது.

ஒரு முக்கியமான வெப்பநிலை இருப்பதை முதன்முதலில் 1860 இல் டிமிட்ரி இவனோவிச் மெண்டலீவ் சுட்டிக்காட்டினார்.

முக்கியமான வெப்பநிலையைக் கண்டுபிடித்த பிறகு, ஆக்ஸிஜன் அல்லது ஹைட்ரஜன் போன்ற வாயுக்களை ஏன் நீண்ட காலத்திற்கு திரவமாக மாற்ற முடியவில்லை என்பது தெளிவாகியது. அவற்றின் முக்கியமான வெப்பநிலை மிகவும் குறைவாக உள்ளது (அட்டவணை 23). இந்த வாயுக்களை திரவமாக மாற்ற, அவை ஒரு முக்கியமான வெப்பநிலைக்கு கீழே குளிர்விக்கப்பட வேண்டும். இது இல்லாமல், அவற்றை திரவமாக்குவதற்கான அனைத்து முயற்சிகளும் தோல்வியடையும்.

66. பகுதி அழுத்தம். ஒப்பு ஈரப்பதம். 67. உறவினர் காற்று ஈரப்பதத்தை அளவிடுவதற்கான கருவிகள்.

மனிதர்கள், விலங்குகள் மற்றும் தாவரங்களின் வாழ்க்கை வளிமண்டலத்தின் நீராவியின் (ஈரப்பதத்தின்) செறிவைப் பொறுத்தது, இது ஆண்டின் இடம் மற்றும் நேரத்தைப் பொறுத்து பரவலாக மாறுபடும். பொதுவாக, நம்மைச் சுற்றியுள்ள நீராவி நிறைவுறாது. ரிலேட்டிவ் ஈரப்பதம் என்பது நீராவி அழுத்தம் மற்றும் அதே வெப்பநிலையில் நிறைவுற்ற நீராவி அழுத்தத்தின் விகிதமாகும், இது சதவீதமாக வெளிப்படுத்தப்படுகிறது. காற்றின் ஈரப்பதத்தை அளவிடுவதற்கான கருவிகளில் ஒன்று சைக்ரோமீட்டர் ஆகும், இதில் ஒரே மாதிரியான இரண்டு தெர்மாமீட்டர்கள் உள்ளன, அதில் ஒன்று ஈரமான துணியில் மூடப்பட்டிருக்கும். காற்றின் ஈரப்பதம் 100% க்கும் குறைவாக இருக்கும்போது, துணியிலிருந்து நீர் ஆவியாகிவிடும், மேலும் வெப்பமானி B குளிர், A விட குறைந்த வெப்பநிலை காட்டுகிறது. மற்றும் குறைந்த காற்று ஈரப்பதம், பெரிய வேறுபாடு, Dt, வெப்பமானிகள் A மற்றும் B அளவீடுகள் இடையே ஒரு சிறப்பு சைக்ரோமெட்ரிக் அட்டவணை பயன்படுத்தி, காற்று ஈரப்பதம் இந்த வெப்பநிலை வேறுபாடு தீர்மானிக்க முடியும்.

பகுதி அழுத்தம் என்பது ஒரு வாயு கலவையில் சேர்க்கப்பட்டுள்ள ஒரு குறிப்பிட்ட வாயுவின் அழுத்தமாகும், இந்த வாயு கலவையின் வெப்பநிலையில் கலவையின் முழு அளவையும் மட்டுமே ஆக்கிரமித்தால் அதைக் கொண்டிருக்கும் கொள்கலனின் சுவர்களில் செலுத்தும்.

பகுதி அழுத்தம் நேரடியாக அளவிடப்படுவதில்லை, ஆனால் கலவையின் மொத்த அழுத்தம் மற்றும் கலவையின் அடிப்படையில் மதிப்பிடப்படுகிறது.

நீர் அல்லது உடல் திசுக்களில் கரைந்த வாயுக்களும் அழுத்தத்தை ஏற்படுத்துகின்றன, ஏனெனில் கரைந்த வாயு மூலக்கூறுகள் சீரற்ற இயக்கத்தில் உள்ளன மற்றும் இயக்க ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளன. ஒரு திரவத்தில் கரைந்துள்ள வாயு ஒரு செல் சவ்வு போன்ற மேற்பரப்பில் தாக்கினால், அது வாயு கலவையில் உள்ள வாயுவைப் போலவே ஒரு பகுதி அழுத்தத்தை செலுத்துகிறது.

அழுத்த அழுத்தத்தை நேரடியாக அளவிட முடியாது; இது கலவையின் மொத்த அழுத்தம் மற்றும் கலவையின் அடிப்படையில் கணக்கிடப்படுகிறது.

ஒரு திரவத்தில் கரைந்த வாயுவின் பகுதி அழுத்தத்தின் அளவை தீர்மானிக்கும் காரணிகள். ஒரு கரைசலில் ஒரு வாயுவின் பகுதி அழுத்தம் அதன் செறிவினால் மட்டும் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, ஆனால் அதன் கரைதிறன் குணகம், அதாவது. கார்பன் டை ஆக்சைடு போன்ற சில வகையான மூலக்கூறுகள் நீர் மூலக்கூறுகளுடன் உடல் ரீதியாகவோ அல்லது வேதியியல் ரீதியாகவோ இணைக்கப்படுகின்றன, மற்றவை விரட்டப்படுகின்றன. இந்த உறவு ஹென்றி விதி என்று அழைக்கப்படுகிறது மற்றும் பின்வரும் சூத்திரத்தால் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது: பகுதி அழுத்தம் = கரைந்த வாயு செறிவு / கரைதிறன் குணகம்.

68. மேற்பரப்பு பதற்றம்.

திரவங்களின் மிகவும் சுவாரஸ்யமான அம்சம் ஒரு இலவச மேற்பரப்பு இருப்பது. திரவம், வாயுக்களைப் போலன்றி, அது ஊற்றப்படும் கொள்கலனின் முழு அளவையும் நிரப்பாது. திரவ மற்றும் வாயு (அல்லது நீராவி) இடையே ஒரு இடைமுகம் உருவாகிறது, இது மீதமுள்ள திரவத்துடன் ஒப்பிடும்போது சிறப்பு நிலையில் உள்ளது. ஒரு திரவத்தின் எல்லை அடுக்கில் உள்ள மூலக்கூறுகள், அதன் ஆழத்தில் உள்ள மூலக்கூறுகள் போலல்லாமல், எல்லா பக்கங்களிலும் ஒரே திரவத்தின் மற்ற மூலக்கூறுகளால் சூழப்பட்டிருக்காது. அண்டை மூலக்கூறுகளிலிருந்து ஒரு திரவத்தின் உள்ளே உள்ள மூலக்கூறுகளில் ஒன்றில் செயல்படும் இடைக்கணிப்பு தொடர்பு சக்திகள், சராசரியாக, பரஸ்பரம் ஈடுசெய்யப்படுகின்றன. எல்லை அடுக்கில் உள்ள எந்த மூலக்கூறும் திரவத்தின் உள்ளே அமைந்துள்ள மூலக்கூறுகளால் ஈர்க்கப்படுகிறது (வாயு (அல்லது நீராவி) மூலக்கூறுகளிலிருந்து கொடுக்கப்பட்ட திரவ மூலக்கூறில் செயல்படும் சக்திகள் புறக்கணிக்கப்படலாம்). இதன் விளைவாக, ஒரு குறிப்பிட்ட விளைவான சக்தி தோன்றுகிறது, திரவத்தில் ஆழமாக செலுத்தப்படுகிறது. மேற்பரப்பு மூலக்கூறுகள் மூலக்கூறுகளுக்கு இடையேயான ஈர்ப்பு சக்திகளால் திரவத்திற்குள் இழுக்கப்படுகின்றன. ஆனால் எல்லை அடுக்கின் மூலக்கூறுகள் உட்பட அனைத்து மூலக்கூறுகளும் சமநிலை நிலையில் இருக்க வேண்டும். இந்த சமநிலையானது மேற்பரப்பு அடுக்கின் மூலக்கூறுகளுக்கும் திரவத்தின் உள்ளே உள்ள அவற்றின் அருகிலுள்ள அண்டை நாடுகளுக்கும் இடையிலான தூரத்தை சிறிது குறைப்பதன் மூலம் அடையப்படுகிறது. படத்தில் இருந்து பார்க்க முடியும். 3.1.2, மூலக்கூறுகளுக்கு இடையே உள்ள தூரம் குறையும் போது, விரட்டும் சக்திகள் எழுகின்றன. திரவத்தின் உள்ளே உள்ள மூலக்கூறுகளுக்கு இடையிலான சராசரி தூரம் r0 க்கு சமமாக இருந்தால், மேற்பரப்பு அடுக்கின் மூலக்கூறுகள் சற்றே அதிக அடர்த்தியாக நிரம்பியிருக்கும், எனவே அவை உள் மூலக்கூறுகளுடன் ஒப்பிடும்போது கூடுதல் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளன (படம் 3.1.2 ஐப் பார்க்கவும்) . மிகக் குறைந்த சுருக்கத்தன்மையின் காரணமாக, அதிக அடர்த்தியான நிரம்பிய மேற்பரப்பு அடுக்கு இருப்பது திரவத்தின் அளவுகளில் குறிப்பிடத்தக்க மாற்றத்திற்கு வழிவகுக்காது என்பதை நினைவில் கொள்ள வேண்டும். ஒரு மூலக்கூறு மேற்பரப்பில் இருந்து திரவத்திற்கு நகர்ந்தால், மூலக்கூறுகளுக்கு இடையிலான தொடர்பு சக்திகள் நேர்மறையான வேலை செய்யும். மாறாக, ஒரு குறிப்பிட்ட எண்ணிக்கையிலான மூலக்கூறுகளை திரவத்தின் ஆழத்திலிருந்து மேற்பரப்புக்கு இழுக்க (அதாவது, திரவத்தின் பரப்பளவை அதிகரிக்க), வெளிப்புற சக்திகள் ΔS இன் மாற்றத்திற்கு விகிதாசாரமாக நேர்மறை வேலை செய்ய வேண்டும் ΔAext. மேற்பரப்பு பகுதி: ΔAext = σΔS.

குணகம் σ மேற்பரப்பு பதற்றம் குணகம் (σ > 0) என்று அழைக்கப்படுகிறது. எனவே, மேற்பரப்பு பதற்றத்தின் குணகம் நிலையான வெப்பநிலையில் ஒரு திரவத்தின் மேற்பரப்பை ஒரு அலகு மூலம் அதிகரிக்க தேவையான வேலைக்கு சமம்.

SI இல், மேற்பரப்பு பதற்றத்தின் குணகம் ஒரு சதுர மீட்டருக்கு ஜூல்களில் (J/m2) அல்லது ஒரு மீட்டருக்கு நியூட்டன்களில் (1 N/m = 1 J/m2) அளவிடப்படுகிறது.

ஒரு அமைப்பின் சமநிலை நிலைகள் அதன் சாத்தியமான ஆற்றலின் குறைந்தபட்ச மதிப்புக்கு ஒத்திருக்கும் என்பது இயக்கவியலில் இருந்து அறியப்படுகிறது. திரவத்தின் இலவச மேற்பரப்பு அதன் பரப்பளவைக் குறைக்க முனைகிறது. இந்த காரணத்திற்காக, ஒரு இலவச துளி திரவம் ஒரு கோள வடிவத்தை எடுக்கும். திரவமானது அதன் மேற்பரப்பில் தொட்டுச் செயல்படும் சக்திகள் இந்த மேற்பரப்பை சுருங்குவது (இழுப்பது) போல் செயல்படுகிறது. இந்த சக்திகள் மேற்பரப்பு அழுத்த சக்திகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன.

மேற்பரப்பு பதற்றம் சக்திகளின் இருப்பு ஒரு திரவத்தின் மேற்பரப்பை ஒரு மீள் நீட்டப்பட்ட படம் போல தோற்றமளிக்கிறது, ஒரே வித்தியாசத்தில் படத்தில் உள்ள மீள் சக்திகள் அதன் பரப்பளவை (அதாவது, படம் எவ்வாறு சிதைக்கப்படுகிறது) மற்றும் மேற்பரப்பு பதற்றம் ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது. படைகள் மேற்பரப்பு பகுதி திரவங்களை சார்ந்து இல்லை.

சோப்பு நீர் போன்ற சில திரவங்கள் மெல்லிய படலங்களை உருவாக்கும் திறனைக் கொண்டுள்ளன. நன்கு அறியப்பட்ட சோப்பு குமிழ்கள் வழக்கமான கோள வடிவத்தைக் கொண்டுள்ளன - இது மேற்பரப்பு பதற்றம் சக்திகளின் விளைவையும் காட்டுகிறது. நீங்கள் ஒரு கம்பி சட்டத்தை, அதன் பக்கங்களில் ஒன்று அசையும், ஒரு சோப்பு கரைசலில் இறக்கினால், முழு சட்டமும் திரவ படத்தால் மூடப்பட்டிருக்கும்.

69. நனைத்தல்.

நீங்கள் ஒரு துளி திரவத்தை ஒரு தட்டையான மேற்பரப்பில் வைத்தால், அது முழுவதும் பரவுகிறது அல்லது ஒரு வட்ட வடிவத்தை எடுக்கும் என்பது அனைவருக்கும் தெரியும். மேலும், ஒரு பொய் துளியின் அளவு மற்றும் குவிவு (தொடர்பு கோணம் என்று அழைக்கப்படும் மதிப்பு) கொடுக்கப்பட்ட மேற்பரப்பை எவ்வளவு நன்றாக ஈரமாக்குகிறது என்பதன் மூலம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. ஈரமாக்கும் நிகழ்வை பின்வருமாறு விளக்கலாம். ஒரு திடப்பொருளின் மூலக்கூறுகளை விட ஒரு திரவத்தின் மூலக்கூறுகள் ஒன்றுடன் ஒன்று ஈர்க்கப்பட்டால், திரவமானது ஒரு துளியை உருவாக்க முனைகிறது.

ஒரு கடுமையான தொடர்பு கோணம் ஈரமான (லியோபிலிக்) மேற்பரப்பில் ஏற்படுகிறது, அதே நேரத்தில் ஒரு மழுங்கிய தொடர்பு கோணம் ஈரமற்ற (லியோபோபிக்) மேற்பரப்பில் ஏற்படுகிறது.

பாதரசம் கண்ணாடியில், தண்ணீர் பாரஃபின் அல்லது "க்ரீஸ்" மேற்பரப்பில் இப்படித்தான் செயல்படுகிறது. மாறாக, ஒரு திரவத்தின் மூலக்கூறுகள் திடப்பொருளின் மூலக்கூறுகளைக் காட்டிலும் குறைவான வலுவாக ஒருவருக்கொருவர் ஈர்க்கப்பட்டால், திரவமானது மேற்பரப்பில் "அழுத்தப்பட்டு" அதன் மீது பரவுகிறது. இது ஒரு துத்தநாகத் தட்டில் பாதரசத்தின் ஒரு துளி அல்லது சுத்தமான கண்ணாடி மீது ஒரு துளி தண்ணீருடன் நிகழ்கிறது. முதல் வழக்கில், திரவம் மேற்பரப்பை ஈரப்படுத்தாது (தொடர்பு கோணம் 90 ° க்கும் அதிகமாக உள்ளது), இரண்டாவது வழக்கில், அது அதை ஈரமாக்குகிறது (தொடர்பு கோணம் 90 ° க்கும் குறைவாக உள்ளது).

நீர் விரட்டும் மசகு எண்ணெய் தான் அதிக ஈரப்பதத்தில் இருந்து பல விலங்குகள் தப்பிக்க உதவுகிறது. உதாரணமாக, கடல் விலங்குகள் மற்றும் பறவைகள் பற்றிய ஆய்வுகள் - ஃபர் முத்திரைகள், முத்திரைகள், பெங்குவின், லூன்கள் - அவற்றின் கீழ் முடி மற்றும் இறகுகள் ஹைட்ரோபோபிக் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன, அதே நேரத்தில் விலங்குகளின் பாதுகாப்பு முடிகள் மற்றும் பறவைகளின் விளிம்பு இறகுகளின் மேல் பகுதி நன்கு ஈரமாக இருக்கும். தண்ணீர் மூலம். இதன் விளைவாக, விலங்குகளின் உடலுக்கும் தண்ணீருக்கும் இடையில் ஒரு காற்று அடுக்கு உருவாக்கப்படுகிறது, இது தெர்மோர்குலேஷன் மற்றும் வெப்ப காப்பு ஆகியவற்றில் குறிப்பிடத்தக்க பங்கைக் கொண்டுள்ளது.

ஆனால் லூப்ரிகேஷன் எல்லாம் இல்லை. ஈரமாக்கும் நிகழ்வில் மேற்பரப்பு அமைப்பும் குறிப்பிடத்தக்க பங்கு வகிக்கிறது. கரடுமுரடான, சமதளம் அல்லது நுண்ணிய நிலப்பரப்பு ஈரப்பதத்தை மேம்படுத்தலாம். எடுத்துக்காட்டாக, கடற்பாசிகள் மற்றும் டெர்ரி டவல்களை நினைவுபடுத்துவோம், அவை தண்ணீரை முழுமையாக உறிஞ்சுகின்றன. ஆனால் மேற்பரப்பு ஆரம்பத்தில் தண்ணீருக்கு "பயமாக" இருந்தால், வளர்ந்த நிவாரணம் நிலைமையை மோசமாக்கும்: நீர்த்துளிகள் லெட்ஜ்களில் சேகரிக்கப்பட்டு கீழே உருளும்.

70. தந்துகி நிகழ்வுகள்.

தந்துகி நிகழ்வுகள் சிறிய விட்டம் கொண்ட குழாய்களில் திரவத்தின் எழுச்சி அல்லது வீழ்ச்சி - நுண்குழாய்கள். ஈரமாக்கும் திரவங்கள் நுண்குழாய்கள் வழியாக உயர்கின்றன, ஈரமாக்காத திரவங்கள் இறங்குகின்றன.

படத்தில். படம் 3.5.6 ஒரு குறிப்பிட்ட ஆரம் கொண்ட தந்துகி குழாயைக் காட்டுகிறது, அதன் கீழ் முனையில் ρ அடர்த்தியின் ஈரமாக்கும் திரவமாக குறைக்கப்படுகிறது. தந்துகியின் மேல் முனை திறந்திருக்கும். தந்துகியில் உள்ள திரவத்தின் நெடுவரிசையில் ஈர்ப்பு விசை செயல்படும் வரை, தந்துகியின் மேற்பரப்புடன் திரவத்தின் தொடர்பின் எல்லையில் செயல்படும் FN மேற்பரப்பு பதற்றம் சக்திகளுக்கு சமமாக மாறும் வரை தந்துகியில் திரவத்தின் எழுச்சி தொடர்கிறது: Fт = FN, அங்கு Fт = mg = ρhπr2g, FN = σ2πr cos θ.

இது குறிக்கிறது:

படம் 3.5.6.

தந்துகியில் ஈரமாக்கும் திரவத்தின் எழுச்சி.

முழுமையான ஈரமாக்குதலுடன் θ = 0, cos θ = 1. இந்த வழக்கில்

முழுமையான நனையாத θ = 180°, cos θ = –1 மற்றும், எனவே, h< 0. Уровень несмачивающей жидкости в капилляре опускается ниже уровня жидкости в сосуде, в которую опущен капилляр.

சுத்தமான கண்ணாடி மேற்பரப்பை நீர் முற்றிலும் ஈரமாக்குகிறது. மாறாக, பாதரசம் கண்ணாடி மேற்பரப்பை முழுமையாக ஈரப்படுத்தாது. எனவே, கண்ணாடித் தந்துகியில் உள்ள பாதரசத்தின் அளவு பாத்திரத்தில் உள்ள அளவை விடக் கீழே குறைகிறது.

71. படிக உடல்கள் மற்றும் அவற்றின் பண்புகள்.

திரவங்களைப் போலன்றி, ஒரு திடமானது அதன் அளவை மட்டுமல்ல, அதன் வடிவத்தையும் தக்க வைத்துக் கொள்கிறது மற்றும் குறிப்பிடத்தக்க வலிமையைக் கொண்டுள்ளது.

பல்வேறு வகையான திடப்பொருட்களை இரண்டு குழுக்களாகப் பிரிக்கலாம், அவை அவற்றின் பண்புகளில் கணிசமாக வேறுபடுகின்றன: படிக மற்றும் உருவமற்ற.

படிக உடல்களின் அடிப்படை பண்புகள்

1. படிக உடல்களில் ஒரு குறிப்பிட்ட உருகும் வெப்பநிலை tmelt உள்ளது, இது நிலையான அழுத்தத்தில் உருகும் செயல்பாட்டின் போது மாறாது (படம் 1, வளைவு 1).

2. படிக உடல்கள் ஒரு இடஞ்சார்ந்த படிக லட்டு இருப்பதால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன, இது மூலக்கூறுகள், அணுக்கள் அல்லது அயனிகளின் வரிசைப்படுத்தப்பட்ட அமைப்பாகும், இது உடலின் முழு அளவு (நீண்ட தூர வரிசை) முழுவதும் மீண்டும் மீண்டும் செய்யப்படுகிறது. எந்தவொரு படிக லேட்டிஸும் அதன் கட்டமைப்பின் அத்தகைய உறுப்பு இருப்பதன் மூலம் வகைப்படுத்தப்படுகிறது, விண்வெளியில் மீண்டும் மீண்டும் செய்வது முழு படிகத்தையும் உருவாக்க முடியும். இது ஒற்றைப் படிகமாகும். ஒரு பாலிகிரிஸ்டல் பல சிறிய ஒற்றை படிகங்களை ஒன்றாக இணைக்கிறது, அவை விண்வெளியில் தோராயமாக நோக்குநிலை கொண்டவை.