Paviršiaus įtempimas

Skysčio paviršiaus įtempimas:Skysčių dalelių išsidėstyme pastebima taip vadinama artimoji tvarka, t.y. labai mažuose tūriuose gretimos skysčio dalelės yra išsidėsčiusios tvarkingai. Tam tikrą trumpą laiką (apie 10-8 s) dalelės svyruoja apie pusiausvyros padėtį, o po to vėl peršoka į naują padėtį (apie 10-8 cm atstumu) ir t.t. Kiekvieną skysčio paviršiaus sluoksnį veikia molekulinio slėgio ir paviršiaus įtempimo jėgos. Molekulinio slėgio jėga yra nukreipta į skysčio vidų ir statmena skysčio paviršiui, nes skysčio paviršiaus sluoksnio molekules traukia apatinių sluoksnių molekulės stipriau, negu virš skysčio esančios molekulės. Sudarę paviršiaus sluoksnio molekules veikiančią atstojamąją jėgą ir padaliję iš paviršiaus ploto, gauname molekulinį slėgį. Vandens molekulinis slėgis siekia 11*108 Pa, dėl šios priežasties skysčiai sunkiai suslegiami. Skysčio plėvelės turi tokią savotišką savybę, kad izomeriškai jas tempiant nesikeičia atstumas tarp molekulių, nes į paviršių „įtraukiamos“ molekulės iš gilesnių skysčio sluoksnių. Todėl nesikeičia tarpmolekulinės sąveikos jėgos, o tuo pačiu ir paviršiaus įtempimas. Tačiau padidėjus skysčio paviršiaus plotui, padidėja paviršiaus sluoksnio laisvoji energija Wp. Įrodyta, kad paviršiaus sluoksnio laisvosios energijos pokytis yra lygus skysčio paviršiaus įtempimo koeficiento ir paviršiaus ploto pokyčio sandaugai: Paviršiaus įtempimui didelę įtaką turi priemaišos. Pavyzdžiui, kai kurios druskos, cukrus didina vandens paviršiaus įtempimą, o muilas, spiritas, nafta ir kt. Medžiagos – mažina. Medžiagos, kurios ištirpintos skystyje mažina jo paviršiaus įtempimą, vadinamos aktyvaus paviršiaus medžiagomis. Šių medžiagų molekulės visada susikaupia skysčio paviršiuje. Su skysčio paviršiaus įtempimo jėgomis susiję drėkinimas, kapiliariniai reiškiniai, adsorbcija ir kt. Drėkinimas: tai skysčio laisvojo paviršiaus išlinkimas prie kietojo kūno paviršiaus. Toks lenktas skysčio paviršius vadinamas menisku. Drėkinimo reiškinys paaiškinamas skysčio molekulių ir skysčio bei sienelių molekulių sąveikos jėgomis: kai skysčio molekulių tarpusavio traukos jėgos mažesnės už skysčio ir sienelių molekulių tarpusavio traukos jėgas, skystis sieneles drėkina. Kai skysčio molekulių tarpusavio traukos jėgos didesnės už skysčio ir sienelių molekulių tarpusavio traukos jėgas, skystis sienelių nedrėkina. (vanduo drėkina švarų stiklą, o gyvsidabris – ne. Todėl užliejus vandens ant stiklo plokštelės. Jis tolygiai pasiskirsto stiklo paviršiuje, o užpylus gyvsidabrio, jis tuojau įgauna rutuliuko arba kiaušinio formą. Sąlyčio kampas o – tai kampas, kurį sudaro kietojo kūno paviršius su skysčio paviršiaus liestine, išvesta iš lietimosi taško. Kai o90, nedrėkina. Kai o=0 – visiškai drėkina. Visiškai drėkinantis skystis niekada nesudaro ant horizontalaus paviršiaus lašų. Kai o=180, vyksta visiškas nedrėkinimas. Skystis yra rutuliuko formos. Kapiliariniai reiškiniai: kapiliarais vadinami mažo spindulio vamzdeliai. Jei skystis kapiliarą drėkina, susidaro įgaubtas skysčio meniskas, jei nedrėkina – išgaubtas meniskas. Pvz., vanduo stiklą drėkina, o gyvsidabris – nedrėkina. Kiekvienas įgaubtas ar išgaubtas skysčio paviršius stengiasi sumažinti laisvąją energiją, mažindamas savo plotą, todėl jis veikia apatinius skysčio sluoksnius jėga. Išgaubtas paviršius sukelia papildomą slėgį , nukreiptą žemyn (4pav. b), todėl skystį po tokiu paviršiumi veikia molekulinis slėgis p=p0+(p0 – molekulinis slėgis po plokščiu paviršiumi) (4 pav. a). įgaubtame paviršiuje molekulinė sąveika, stengdamasi sumažinti jo plotą, sudaro jėgas, veikiančias į viršų, t.y. neigiamą papildomą slėgį, todėl bendras molekulinis slėgis po šiuo paviršiumi p=p-(4pav. c). Papildomo (kapiliarinio) slėgio didumas priklauso nuo skysčio paviršiaus įtempimo koeficiento ir nuo paviršiaus kreivumo spindulio R. Kapiliaro sieneles drėkinantieji skysčiai pakyla, o nedrėkinantieji nuslenka žemyn. Reiškiniai, susiję su skysčio pakilimu bei nuslinkimu kapiliarais, vadinami kapiliariniais reiškiniais. Kapiliarumo priežastis yra papildomas slėgis po išlenktu skysčio paviršiumi. Įmerkus į vandenį stiklinį kapiliarą, jame susidaro įgaubtas vandens meniskas, sudarantis neigiamą papildomą slėgį: vadinasi, molekulinis slėgis kapiliare yra mažesnis už slėgį pačiame inde. Susidaręs slėgių skirtumas verčia vandenį kilti aukštyn (5pav. a). Dėl to susidaro skysčio stulpelio hidrostatinis slėgis Idealiųjų Dujų Būsenos Lygtis Lygties išvedimas: p = nkT (1) n - molekulių koncentracija, k - Bolcmano konstanta, T - termodinaminė temperatūra. n = N/V (2) N - molekulių skaičius, V - tūris (dujų). (2) → (1) p = NkT/V (3) N = mNa/M (4) (4)→ (3) p = kTmNa/MV ,/•V (5) Žinome, kad k • Na = R (6) (universlioji konstanta) (6) (5). Tada: pV = mRT/M (Idealiųjų dujų būsenos lygtis arba Mendelejevo ir Klapeirono lygtis). Išvados: 1. m/M = ; pV = RT 2. m/V = (tankis); p = RT/M Iš Mendelejevo - Klapeirono lygties išvedama Klapeirono lygtis. Termodinaminiai parametrai yra šie: slėgis, tūris ir temperatūra (p, V, T). pV = mRT/M Pirmai būsenai: m = const Antrai būsenai: p1V1/T1=mR/ p2V2/T2 = mR/ M M Kadangi masės m nekeičiama, o keičiame tik p; V ir T, tai gauname: p1V1/T1 = p2V2/T2 (Klapeirono lygtis) pV/T – const. Entropija Izoliuotose sistemose visi gamtos procesai savaime vyksta tik tam tikra kryptimi. Pvz., kiekvienas kūnas savo šilumą perduoda tik mažesnės temperatūros kūnams. Arba, atsukus dujų balioną, dujos pasklinda aplinkoje – išsiplečia, tačiau atgal į balioną nesugrįžta. Į klausimą kodėl gamtos procesai vyksta būtent taip, atsako antrasis termodinamikos principas. Jo bendrai formuluotei fizikoje įvesta dar viena būsenos funkcija, kurią vadiname entropija. Būsenos funkcija kurios diferencialas lygus redukuotajam šilumos kiekiui vadinama entropija ir žymima S. Entropijos pokyčio ženklas sutampa su redukuoto šilumos kiekio ženklu. Kai dQ>0 tai dS>0; kai dQ0. Šias abi išvadas galima apibendrinti. Izoliuotose termodinaminėse sistemose procesai vyksta tik tokia kryptimi, kad sistemos entropija nemažėtų. Tai ir būtų antrasis termodinamikos dėsnis izoliuotom sistemom. Izoliuotose sistemose vyksta tik savaiminiai dažniausiai negrįžtami procesai, nes aplinka izoliuotų sistemų neveikia. Molinės šilumos. Kūno šilumine talpa vadinamas dydis Ck, savo skaitine verte lygus šilumos kiekiui, kurį gavus, arba kurio netekus, kūno temperatūra pakinta vienu kelvinu. Ck=dQ/dT; Šiluminė talpa priklauso nuo kūno cheminės sudėties, masės ir šilumos perdavimo proceso pobūdžio. Šilumos kiekis kurį gavus arba kurio netekus vieno molio medžiagos temperatūra pakinta vienu kelvinu, vadinama moline šiluma C=dQ/dt; =m/M=N/NA; Šilumos kiekis kurį gavus arba kurio netekus masės vieneto temperatūra pakinta vienu kelvinu, vadinama specifine arba savitąja šiluma. C=dQ/mdT; Šiluminė talpa priklauso nuo šilumos perdavimo proceso pobūdžio, todėl dujoms skiriamas pastovaus tūrio ir pastovaus slėgio molinės šilumos. Idealiųjų dujų pastovaus slėgio molinė šiluma: Antrasis termodinamikos dėsnis. Termodinaminių procesų aprašymui, pirmojo termodinamikos dėsnio dažnai nepakanka, nors jis ir absoliučiai teisingas. Išreikšdamas energijos tvermės ir virsmų dėsnį, pirmasis termodinamikos dėsnis neleidžia nustatyti gamtoje vykstančių termodinaminių procesų krypties. Pvz. pirmasis termodinamikos dėsnis neprieštarauja tam kad šiluma iš šaltesnio kūno pereitų į šiltesnį svarbu tik kad nepakistų sistemos pilnutinė energija. Termodinaminių procesų vyksmo kryptį nusakantis gamtos dėsnis vadinamas antruoju termodinamikos dėsniu. Jis buvo suformuluotas analizuojant šiluminių variklių darbą ir jų naudingumo koeficiento padidinimo galimybes. Termodinamikos požiūriu visi gamtoje vykstantys procesai skirstomi į grįžtamuosius ir negrįžtamuosius. Grįžtamieji yra tokie kuriems pasibaigus, mechaninę ar termodinaminę sistemą galima grąžinti į pradinę padėtį per tas pačias terpines būsenas. Jeigu tokie perėjimai atvirkščiu keliu nevyksta, arba procesui pasibaigus aplinkiniuose kūnuose, ar pačioje sistemoje lieka kokie nors polyčiai, toks procesas yra negrįžtamas. Visi realūs procesai griežtai juos vertinant yra negrįžtami, nes visus juos lydi trintis, šilumos išsisklaidymas ir t.t. Pirmasis termodinamikos dėsnis ir taikymas. Energijos tvermės dėsnis, apimantis šiluminius reiškinius vadinamas pirmuoju termodinamikos dėsniu. Jis teigia: termodinaminės sistemos pilnutinės energijos pokytis W yra lygus gauto šilumos kiekio Q ir išorinių jėgų atlikto darbo sumai A’: W=Q+A’; Pilnutinė energija lygi W=Wk+Wp+U; Dažnai vyksta tik tokie procesai, kuriuose mechaninė energija Wk ir Wp nekinta. Tada pilnutinės energijos pokytis lygus vidinės energijos U pokyčiui: U=Q+A’; Šilumos kiekiu Q vadinama energija perduodama šilumos perdavimo būdu. Praktiniu požiūriu labai svarbi termodinaminė sistema yra šiluminė mašina. Gautą šilumos kiekį ji sunaudoja vidinei energijai padidinti ir darbui atlikti: Q=U+A; A’= A; Kai sistemai suteikiamas, elementarusis šilumos kiekis dQ, 1–asis termodinamikos dėsnis užrašomas taip: dQ=dU+dA; 1–asis termodinamikos dėsnis yra teisingas bet kokiam procesui, nors proceso vyksmo krypties nenusako. Izochorinis procesas (V=const. ): kadangi Tai Izoterminis procesas (T=const.) Izobarinis procesas (p=const.) Kai šildomos tobulosios dujos plečiasi izobariškai, joa atlieka darbą A‘=p(V2-V1). Adiabatinis procesas (Q=0) Šio proceso metu dujų sistema nesikeičia šiluma su aplinka. Realiųjų dujų vidinė energija. Realiųjų dujų vidinė energija susideda iš jų molekulių šiluminio judėjimo Wk (kaip ir idealiųjų atveju ji lygi Wk=CvT) ir tarpmolekulinės sąveikos potencinė energijos. Realiųjų dujų molekulės Wp turi dėl to kad tarp jų molekulių veikia traukos jėgos. Šių jėgų egzistavimas sukelia vidinį slėgį p’=a/V2m. Adiabatiškai besiplėsdamos realiosios dujos atvėsta. Slegiant dujas jų temperatūra didėja. Jei dujų tankis labai didelis, atstumai tarp molekulių maži, todėl tarp jų vyrauja stūmos jėgos. Tokių molekulių Wp teigiama. Tokioms dujoms plečiantis į tuštumą, Wp mažėja, tačiau vidinė energija pagal pirmą termodinamikos dėsnį turi išlikti pastovi. Reiškia turi padidėti Wk, o iš čia seka kad turi padidėti T. Todėl dujos įkaista. Van der Valso lygtis. Aprašant realiąsias dujas būtina įvertinti kaip ir molekulių matmenis, taip ir jų sąveikos jėgas. Joms idealiųjų dujų modelis ir būsenos lygtis: pVmolio=RT; (bet kokiam kiekiui) pV=RT; =m/M; Olandų fizikas Valsas, pasinaudojęs idealiųjų dujų būsenos lygtimi, įvertinęs dujų molekulių savąjį tūrį ir tarp molekulines sąveikos jėgas,išvedė realiųjų dujų būsenos lygtį. Jei idealiųjų dujų molekulės gali laisvai judėti visame jų užimame tūryje Vmolio, tai realiųjų dujų molekulės galės judėti tūryje (Vmb), bmolyje esančių pačių dujų molekulių užimamas tūris. Jis lygus keturgubam molekulių savajam tūriui. Jei inde pvz. yra dvi molekulės, kiekvienos jų centras prie kitos molekulės centro negali priartėti mažesniu nei d atstumu. Tai reiškia kad abiejų molekulių centrai negali patekti į sferą kurios spindulys d. Šios sferos tūris lygus aštuoniems molekulės tūriams, taigi vienai molekulei neprieinamas keturgubas jos tūris. Tarp idealiųjų dujų molekulių, kaip žinom, jokios jėgos neveikia. Tarp realiųjų dujų veikiančios traukos jėgos sukelia papildomą slėgį, vadinamą vidiniu slėgiu. Valso paskaičiavimais vidinis slėgis atvirkščiai proporcingas dujų tūrio kvadratui: p’=a/Vmolio; aValso pastovioji (konstanta), priklausanti nuo tarpmolekulinių traukos jėgų. Įvedęs dvi paminėtas pataisas, Valsas realiųjų dujų būsenos lygtį užrašė taip: =m/M; Lygtyse figūruojančios a ir b t.y. konkrečių dujų pastoviosios nustatomos eksperimentiškai. Tam reikia užrašyti Valso lygtį dviem žinomom būsenoms ir išspręsti a ir b atžvilgiu. Idealiosios dujos: tai dujos, kurių molekulės: mažos palyginti su atstumais tarp jų, tarpusavy nesąveikauja, susiduria ir juda kaip absoliučiai tamprūs rutuliukai. Molekulės kinetinės dujų teorijos pagrindinė lygtis: p- tobulųjų dujų slėgis, n – molekulių koncentracija, m0 – vienos molekulės masė. - šiluminio molekulių judėjimo greičio modulio kvadrato vidurkis. Ši lygtis rodo, kad tobulųjų dujų slėgis proporcingas molekulės masės, molekulių skaičiaus vienetiniame tūryje ir molekulių greičio kvadrato vidurkio sandaugai. Greičio modulio kvadrato vidurkis randamas taip: N – dujų molekulių skaičius. Šilumos laidumas: savaiminis ir negrįžtamasis šilumos kiekio pernešimas iš vieno kūno į kitą arba tame pačiame kūne iš vienos vietos į kitą vadinamas šilumos mainais. Yra trys šilumos mainų būdai: konvekcinis, spinduliavimo ir laidumo. Kai šilumos kiekį perneša tekantis skystis, dujos ar birios medžiagos judančios dalelės, vyksta konvekciniai šilumos mainai. Vidinė energija gali būti perduodama ir kitu būdu. Kiekvienas kūnas, kurio temperatūra aukštesnė už 0K, spinduliuoja energiją elektromagnetinėmis bangomis. Tas bangas sugeriančio kūno temperatūra pakyla (padidėja vidinė energija). Toks vidinės energijos mainų būdas vadinamas spinduliavimo būdu. Difuzija. Tai vienos medžiagos molekulių prasiskverbimas į kitą. Ji vyksta greičiau, kai temperatūra yra aukštesnė. Greičiausiai ji vyksta dujose. Pvz.: susimaišo dūmų ir oro molekulės. Difuzijos sparta priklauso nuo temperatūros. Molekulių sąveika. Bet kurios medžiagos molekulės stipriau ar silpniau sąveikauja. Sąveikos jėgos pobūdis ir dydis priklauso nuo atstumo tarp molekulių. Kai molekulės artėja viena prie kitos, jų sąveikos atstojamosios Fr jėgos (traukos) vertė ima didėti, pasiekia maksimumą ir vėl pradeda mažėti. Kai atstumas tarp molekulių R = Ro sąveikos atstojamoji jėga lygi nuliui. Tuomet traukos jėga atsveria stūmos jėgą, o atstumas Ro atitinka dviejų molekulių stabilios pusiausviros padėtį. Tegul juda viena molekulė, o kitos stovi vietoje. Po susidūrimo pirma molekulė judės ta pačia kryptimi. Ji susidurs su molekulėm esančiom spindulio d cilindre. D=2r, r – molekulės spindulys. Dujų molekulės visą laiką chaotiškai juda, todėl vienos su kitomis nuolat susiduria. Nuo vieno susidūrimo iki kito molekulės juda tiesiai ir tolygiai ir nulekia atstumą l, kuris vadinamas molekulių laisvuoju keliu. Bendruoju atveju laisvojo kelio ilgiai skirtingi, todėl naudojama . Mažiausias atstumas iki kurio suartėja susiduriančių molekulių centrai, vadinamas molekulių efektinių skersmeniu d, o dydis d2=efektinis skerspjūvis.d didumas priklauso nuo molekulių greičio, t.y. nuo dujų temperatūros. Per vieną sekundę molekulės nueina kelią lygų greičiui: t=1s; s=; Ir jei dydžiu pažymėsime vidutinį vienos molekulės susidūrimų skaičiu tai vidutinis laisvasis kelias bus: Susidūrimų skaičiui nustatyti tarsime kad visos molekulės yra vienodo skersmens d rutuliukai, kurie išskyrus vieną nejuda. Ši judanti molekulė susiduria tik su tomis kurių centrai patenka į susidūrimo efektinį skerspjūvį. Taigi vidutinis susidūrimų skaičius per sekundę lygus molekulių skaičiui laužyto cilindro viduje: =nV=nd2 =n; Brauno judėjimas. Tai nuolatinis chaotiškas smulkių kietos medžiagos dalelių judėjimas skystyje. Šis judėjimas paaiškinamas skysčio molekulių smūgiais į medžiagos daleles iš visų pusių. Kuo didesnė yra dalelė, tuo daugiau į ją neatsvertų smūgių ir tuo intensyvesnis Brauno judėjimas. Skystį šildant, molekulių smūgiai į kietos medžiagos stiprėja. Skysčiai: skystis yra skystosios agregatinės būsenos medžiaga. Skysčiai yra tarpininkai tarp kietųjų kūnų ir dujų. Atsižvelgiant į fizikines savybes, skysčiai skirstomi į paprastuosius skysčius, skystuosius kristalus ir kvantinius skysčius. Paprastieji skysčiai: tai tokie skysčiai, kurie mikroskopiniu požiūriu yra vienalyčiai ir, neveikiant išoriniams poveikiams, izotropiški. Dauguma skysčių yra paprastieji. Jų struktūra artima amorfinių kūnų struktūrai (jiems būdinga artimoji tvarka). Kvantiniai skysčiai: jų savybes lemia kvantiniai efektai. Šių efektų įtaka skysčio savybėms išryškėja arti absoliutinio nulio temperatūros. Žeminat kūno temperatūrą, jo dalelių chaotiškojo judėjimo energija mažėja. Skystieji kristalai: kai kurios organinės medžiagos pasižymi ir skysčiams būdingu takumu ir kristalams būdinga molekulių išsidėstymu. Tokios medžiagos vadinamos skystaisiais kristalais, arba mezomorfinėmis būsenos skysčiais. Tokių medžiagų yra keli tūkstančiai. Šių medžiagų molekulės yra pailgos, o jų ašys yra apibrėžtoje skysčio srityje, vadinamoje domenu. Paprastai domenai vienas kito atžvilgiu orientuoti chaotiškai ir primena polikristalų kristalitų orientaciją. Tačiau, orientavus domenus elektriniu ir magnetiniu lauku, gaunamas skystasis „monokristalas“. Išlydžius šių organinių medžiagų kietuosius kristalus gaunami skystieji kristalai. Oro drėgmė: žemės atmosferoje visada yra vandens garų. Nuo šių garų kiekio priklauso oro drėgnumas. Vandens garų masė, esanti viename kubiniame metre, vadinama absoliutine oro drėgme. Vandens garų, esančių atmosferoje, slėgis vadinamas vandens garų daliniu slėgiu. Žinodami absoliutinę oro drėgmę negalime spręsti apie oro drėgnumą, nes ore esantys vandens garai gali būti toli nuo įsisotinimo. Todėl įvedama santykinės oro drėgmės sąvoka. Santykinė oro drėgmė o rodo, kiek oro būsena skiriasi nuo jo įsotinimo vandens garais būsenos. Santykinę oro drėgmę galima apibrėžti ir kaip ore esančių garų dalinio slėgio p ir oro temperatūros sočiųjų vandens garų slėgio p0 santykį, išreikštą procentais. ; vandens garų esančių atmosferoje tankis. - sočiųjų vandens garų tankis oro temperatūroje. Absoliutinio oro drėgnumo kitimas daugiausia priklauso nuo temperatūros. Kylant temperatūrai, didėja garų kiekis ore, todėl absoliutinis drėgnumas vasarą didesnis negu žiemą, o dieną didesnis negu naktį. Kitaip yra su santykinio oro drėgnumo eiga: kylant oro temperatūrai, santykinis oro drėgnumas mažėja, ir atvirkščiai. Temperatūra, kurioje ore esantys vandens garai virsta sočiaisiais, vadinama rasos tašku. Kitaip sakant, rasos taškas – tai temperatūra, iki kurios atšaldžius orą, santykinė drėgmė pasiekia 100%. Oro drėgmė matuojama psichrometru arba higrometru. Barometrinė formulė. Išvedant molekulinės kinetinės teorijos pagrindinė lygtį, bei Maksvelio pasiskirstymą, nebuvo vertinamos dujų molekules veikiančios pašalinės jėgos ir manyta, kad užimamame tūryje molekulės pasiskirstę tolygiai. Tačiau bet kokių dujų molekulės yra visų pirma žemės gravitacijos lauke. Dėl gravitacijos jėgos iš vienos pusės ir šiluminių molekulių judėjimo, iš kitos pusės, didėjant aukščiui virš žemės paviršiaus, tiek oro molekulių koncentracija tiek oro slėgis mažėja. Išvesime slėgio priklausomybės nuo aukščio formulę idealizuotam atveju, kai gravitacijos jėgų molekulių masė vienoda. (brėž). p(p+dp)=gdh; dp= gdh; Barometrinė formulė: Dujų tankio kitimas plokščiame izoterminiame sluoksnyje veikiant gravitacijos laukui:  (h) = (0) exp(-mgh/kT) , čia (h) - dujų tankis aukštyje h, (0) - dujų tankis ties paviršiumi, m - dujų molekulių masė, g - gravitacijos pagreitis, k - Bolcmano konstanta, T - dujų temperatūra. Panašiai kinta ir dujų slėgis. Bolcmano pasiskirstymas. Bolcmano pasiskirstymo matematinė išraiška gauname iš formulės atlikus pakeitimus M=m0NA; R=kNA; (Wp- vienos molekulės potencinė energija išoriniame potencialiniame lauke). Dujų molekulių koncentracija didesnė ten kur mažesnė potencinė energija. Bolcmano pasiskirstymas galioja dujų molekulėms kurių masės vienodos, jos juda chaotiškai. Bolcmano formulė: Formulė, kuri leidžia apskaičiuoti atomų sužadinimo būklę žvaigždės atmosferoje. Atomų pasiskirstymas įvairiose sužadinimo būklėse priklauso nuo atomų lygmenų statistinių svorių, lygmenų energijos ir dujų temperatūros. Dėsnis, siejantis įkaitusio kūno vienetinio ploto skleidžiamą energiją visais bangų ilgiais su to kūno efektine temperatūra: E=T 4 , čia =5.6703210-8 Wm-2K-4 yra Stefano ir Bolcmano konstanta. Ši formulė galioja tik idealiajam spinduoliui, tačiau neblogai tinka ir žvaigždėms. Maksvelo dėsnis apie idealiųjų dujų molekulių greičių ir šiluminio judėjimo energijos pasiskirstymą. N0 – du, u – u+du n – const. Tuomet Maksvelo dėsnio išraiška: vid. kvadratas - tikimiausias greitis - vidutinis aritmetinis greitis Dujų klampa: kūnai laisvai krinta tik beorėje erdvėje, tuo tarpu oras, kaip ir visos dujos, priešinasi kūnų judėjimui. Šio gamtos reiškinio priežastis yra ta, kad dujų, panašiai kaip ir skysčių gretimi sluoksniai, tekėdami skirtingais greičiais, vienas kitą veikia vidinės trinties, arba klampos jėga. Ši lygiagrečiai sluoksniams veikianti jėga greitesnįjį sluoksnį stabdo, o lėtesnįjį greitina. Judant kūnui netekančių dujų atžvilgiu, taip pat pasireiškia dujų klampa. Kūno paviršius padengtas labai plonu dujų sluoksniu, kuris juda kartu su kūnu ir kurio molekulės turi su kūno judėjimo greičiu susijusį judesio kiekį. Chaotiškai judant molekulėms, tarp šio sluoksnio ir aplinkos vyksta molekulių kaita ir judesio kiekis pernešamas lygiai taip pat kaip tarp skirtingais greičiais tekančių dujų sluoksnių. Realiosios dujos. Idealiųjų dujų modelis tinka ir realiosioms dujoms, kurių temperatūros nėra labai žemos o slėgiai labai aukšti. Naudojantis šiuo modeliu išvedant idealiųjų dujų būsenos lygtį, neįvertinami nei molekulių matmenys, nei jų tarpusavio sąveikos jėgos. Tačiau realiai didinant dujų slėgį mažėja atstumai tarp molekulių dėl ko vis labiau reiškiasi kaip pačių molekulių tūris taip ir jų tarpusavio sąveikos jėgos. Normaliomis sąlygomis (p=105Pa) V=1m3 yra apie 2,71025 molekulių kurių savasis tūris yra tik apie V=10-4 m3. Tačiau jam esant p500Mpa, V0,5V. Aprašant realiąsias dujas, būtina įvertinti tarpmolekulines sąveikos jėgas. Jos pasireiškia kai atstumai tarp molekulių mažesni kaip 10-9m. Dvidešimto amžiaus pradžioj, buvo išsiaiškinta kad tarp atomų ir molekulių veikia ne tik traukos bet ir stūmos jėgos. Pirmąsias sutarta vadinti neigiamom, antrąsiasteigiamom. Abi jos yra atstumo tarp molekulių funkcijos. (brėž). Esant molekulėms atstumu r0 traukos ir stūmos jėgų atstojamoji lygi nuliui, r=r0; Ftr=Fst; r

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!