1. Хий, шингэн, хатуу биетүүдийн бүтэц
Молекул кинетик онол нь бодис яагаад хий, шингэн, хатуу төлөвт байж болохыг ойлгох боломжийг олгодог.
Хийнүүд.Хийн хувьд атом эсвэл молекулуудын хоорондох зай нь молекулуудын хэмжээнээс дунджаар хэд дахин их байдаг ( Зураг 8.5). Жишээлбэл, атмосферийн даралтын үед савны эзэлхүүн нь доторх молекулуудын эзэлхүүнээс хэдэн арван мянга дахин их байдаг.
Хий нь амархан шахагдаж, молекулуудын хоорондох дундаж зай багасдаг боловч молекулын хэлбэр өөрчлөгддөггүй ( Зураг 8.6).
Молекулууд сансар огторгуйд асар их хурдтай - секундэд хэдэн зуун метрээр хөдөлдөг. Тэд мөргөлдөхдөө билльярдын бөмбөг шиг өөр өөр чиглэлд бие биенээсээ үсэрдэг. Хийн молекулуудын сул татах хүч нь тэдгээрийг бие биенийхээ ойролцоо барьж чадахгүй. Тийм ч учраас хий нь хязгааргүй тэлэх боломжтой. Тэд хэлбэр, эзэлхүүнийг хадгалдаггүй.
Савны хананд молекулуудын олон тооны нөлөөлөл нь хийн даралтыг үүсгэдэг.
Шингэн. Шингэний молекулууд хоорондоо бараг ойрхон байрладаг ( Зураг 8.7), тиймээс шингэний молекул нь хийн молекулаас өөрөөр ажилладаг. Шингэний хувьд богино зайн дараалал гэж нэрлэгддэг, өөрөөр хэлбэл молекулуудын эмх цэгцтэй байрлал нь хэд хэдэн молекулын диаметртэй тэнцүү зайд хадгалагддаг. Молекул нь тэнцвэрийн байрлалынхаа эргэн тойронд хэлбэлзэж, хөрш зэргэлдээх молекулуудтай мөргөлддөг. Зөвхөн үе үе дахин "үсрэлт" хийж, шинэ тэнцвэрийн байрлалд ордог. Энэ тэнцвэрийн байрлалд түлхэх хүч нь татах хүчтэй тэнцүү, өөрөөр хэлбэл молекулын харилцан үйлчлэх нийт хүч тэг байна. Цаг хугацаа суурин амьдралУсны молекулууд, өөрөөр хэлбэл тасалгааны температурт тодорхой тэнцвэрийн байрлал дахь түүний чичиргээний хугацаа дунджаар 10-11 секунд байна. Нэг хэлбэлзлийн хугацаа хамаагүй бага (10 -12 -10 -13 сек). Температур нэмэгдэхийн хэрээр молекулуудын оршин суух хугацаа багасдаг.
Зөвлөлтийн физикч Я.И.Френкель анх тогтоосон шингэн дэх молекулын хөдөлгөөний мөн чанар нь шингэний үндсэн шинж чанарыг ойлгох боломжийг олгодог.
Шингэний молекулууд бие биенийхээ хажууд байрладаг. Эзлэхүүн буурах тусам түлхэх хүч нь маш их болдог. Үүнийг тайлбарлаж байна шингэний шахалт багатай.
Мэдэгдэж байгаагаар, шингэн нь шингэн, өөрөөр хэлбэл хэлбэрээ хадгалдаггүй. Үүнийг ингэж тайлбарлаж болно. Гадны хүч нь секундэд молекулын үсрэлтийн тоог мэдэгдэхүйц өөрчилдөггүй. Гэхдээ молекулуудын нэг хөдөлгөөнгүй байрлалаас нөгөө рүү үсрэх нь ихэвчлэн гадны хүчний чиглэлд явагддаг ( Зураг 8.8). Ийм учраас шингэн урсаж, савны хэлбэрийг авдаг.
Хатуу бодис.Хатуу бодисын атом эсвэл молекулууд нь шингэний атом ба молекулуудаас ялгаатай нь тодорхой тэнцвэрийн байрлалыг тойрон чичирдэг. Энэ шалтгааны улмаас хатуу зөвхөн эзэлхүүнийг төдийгүй хэлбэр дүрсээ хадгална. Хатуу молекулуудын харилцан үйлчлэлийн боломжит энерги нь тэдний кинетик энергиэс хамаагүй их байдаг.
Шингэн ба хатуу бодисын хооронд өөр нэг чухал ялгаа бий. Шингэнийг олон хүнтэй зүйрлэж болох бөгөөд тэдгээр нь хувь хүмүүс байр суурин дээрээ тайван бус гүйдэг бөгөөд хатуу бие нь анхаарал хандуулдаггүй ч хоорондоо тодорхой зайд байрладаг ижил хүмүүсийн нарийхан бүлэгтэй адил юм. . Хэрэв та хатуу биетийн атом эсвэл ионуудын тэнцвэрийн байрлалын төвүүдийг холбовол ердийн орон зайн торыг олж авна. талст.
Зураг 8.9 ба 8.10-д хоолны давс ба алмазын болор торыг үзүүлэв. Талст дахь атомуудын зохион байгуулалтын дотоод дараалал нь ердийн гадаад геометрийн хэлбэрт хүргэдэг.
Зураг 8.11-д Якутын алмазыг үзүүлэв.
Хийн хувьд молекулуудын хоорондох l зай нь молекулуудын хэмжээнээс хамаагүй их байдаг 0:" l>>r 0 .
Шингэн ба хатуу бодисын хувьд l≈r 0. Шингэний молекулууд эмх замбараагүй байрладаг бөгөөд үе үе нэг суурин газраас нөгөө рүү үсрэх болно.
Талст хатуу биетүүд нь хатуу дарааллаар байрласан молекулууд (эсвэл атомууд) байдаг.
2. Молекул кинетик онол дахь хамгийн тохиромжтой хий
Физикийн аль ч салбарыг судлах нь үргэлж тодорхой загварыг нэвтрүүлэхээс эхэлдэг бөгөөд үүний хүрээнд цаашдын судалгаанууд явагддаг. Жишээлбэл, бид кинематикийг судлах үед биеийн загвар нь материаллаг цэг байсан гэх мэт. Таны таамаглаж байсанчлан загвар нь бодит болж буй үйл явцтай хэзээ ч тохирохгүй, гэхдээ энэ нь ихэвчлэн энэ захидал харилцаанд маш ойртдог.
Молекулын физик, ялангуяа MCT нь үл хамаарах зүйл биш юм. XVIII зуунаас хойш олон эрдэмтэд загварыг тайлбарлах асуудал дээр ажиллаж байсан: M. Lomonosov, D. Joule, R. Clausius (Зураг 1). Сүүлийнх нь 1857 онд хамгийн тохиромжтой хийн загварыг нэвтрүүлсэн. Молекул кинетик онол дээр үндэслэсэн бодисын үндсэн шинж чанарыг чанарын хувьд тайлбарлах нь тийм ч хэцүү биш юм. Гэсэн хэдий ч туршилтаар хэмжсэн хэмжигдэхүүнүүд (даралт, температур гэх мэт) болон молекулуудын шинж чанар, тэдгээрийн тоо, хөдөлгөөний хурд хоорондын тоон холболтыг тогтоодог онол нь маш нарийн төвөгтэй юм. Хэвийн даралттай хийд молекулуудын хоорондох зай нь тэдгээрийн хэмжээнээс хэд дахин их байдаг. Энэ тохиолдолд молекулуудын харилцан үйлчлэлийн хүч өчүүхэн бөгөөд молекулуудын кинетик энерги нь харилцан үйлчлэлийн боломжит энергиэс хамаагүй их байдаг. Хийн молекулуудыг материаллаг цэгүүд эсвэл маш жижиг хатуу бөмбөлөг гэж үзэж болно. Оронд нь жинхэнэ хий, нийлмэл харилцан үйлчлэлийн хүчнүүд ажилладаг молекулуудын хооронд бид үүнийг авч үзэх болно Энэхүү загвар нь хамгийн тохиромжтой хий юм.
Хамгийн тохиромжтой хий– хийн молекулууд ба атомууд хоорондоо харилцан үйлчлэлцдэггүй (шууд харьцахгүйгээр) маш жижиг уян бөмбөлөг хэлбэрээр дүрслэгдсэн хийн загвар (2-р зургийг үз).
Ховоржуулсан устөрөгч (маш бага даралтын дор) нь хамгийн тохиромжтой хийн загварыг бараг бүрэн хангадаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.
Цагаан будаа. 2.
Хамгийн тохиромжтой хийнь түүний молекулуудын хоорондын харилцан үйлчлэл нь үл тоомсорлодог хий юм. Мэдээжийн хэрэг, идеал хийн молекулууд мөргөлдөхөд тэдгээрт түлхэх хүч үйлчилдэг. Загварын дагуу бид хийн молекулуудыг материаллаг цэг гэж үзэж болох тул тэдгээрийн эзэлдэг хэмжээ нь савны эзэлхүүнээс хамаагүй бага байдаг тул молекулуудын хэмжээг үл тоомсорлодог.
Физик загварт зөвхөн бодит системийн шинж чанаруудыг харгалзан үздэг бөгөөд эдгээрийг харгалзан үзэх нь энэ системийн судлагдсан зан үйлийн хэв маягийг тайлбарлахад зайлшгүй шаардлагатай гэдгийг санаарай. Ямар ч загвар нь системийн бүх шинж чанарыг илэрхийлж чадахгүй. Одоо бид нэлээд нарийн асуудлыг шийдэх ёстой: молекул кинетик онолыг ашиглан хөлөг онгоцны ханан дээрх хамгийн тохиромжтой хийн даралтыг тооцоолох. Энэ асуудлын хувьд хамгийн тохиромжтой хийн загвар нь нэлээд сэтгэл ханамжтай болж хувирав. Энэ нь туршлагаар батлагдсан үр дүнд хүргэдэг.
3. Молекул кинетик онол дахь хийн даралт
Хий нь битүү саванд байг. Даралт хэмжигч нь хийн даралтыг харуулдаг p 0. Энэ дарамт хэрхэн үүсдэг вэ?
Хананд цохиулах хийн молекул бүр түүнд богино хугацаанд тодорхой хүчээр үйлчилдэг. Ханан дээр санамсаргүй цохилтын үр дүнд даралт нь цаг хугацааны явцад хурдан өөрчлөгддөг бөгөөд ойролцоогоор Зураг 8.12-т үзүүлэв. Гэсэн хэдий ч бие даасан молекулуудын нөлөөллөөс үүдэлтэй нөлөө нь маш сул тул даралт хэмжигчээр бүртгэгддэггүй. Даралт хэмжигч нь түүний мэдрэмтгий элемент болох мембраны гадаргуугийн нэгж бүрт үйлчлэх дундаж хугацааны хүчийг бүртгэдэг. Даралтын бага зэрэг өөрчлөлтийг үл харгалзан даралтын дундаж утга p 0Энэ нь бараг тодорхой утга болж хувирдаг, учир нь хананд маш их нөлөө үзүүлдэг, молекулуудын масс нь маш бага байдаг.
Идеал хий бол жинхэнэ хийн загвар юм. Энэ загварын дагуу хийн молекулуудыг зөвхөн мөргөлдөх үед л харилцан үйлчлэл нь үүсдэг материаллаг цэгүүд гэж үзэж болно. Ханантай мөргөлдөхөд хийн молекулууд түүнд дарамт учруулдаг.
4. Хийн микро ба макро параметрүүд
Одоо бид хамгийн тохиромжтой хийн параметрүүдийг тодорхойлж эхэлж болно. Тэд хоёр бүлэгт хуваагдана:
Хамгийн тохиромжтой хийн параметрүүд
Өөрөөр хэлбэл, микропараметрүүд нь нэг ширхэгийн (микробие) төлөвийг, макропараметрүүд нь хийн (макробие) бүх хэсгийн төлөвийг тодорхойлдог. Одоо зарим параметрүүдийг бусадтай холбосон хамаарлыг эсвэл үндсэн MKT тэгшитгэлийг бичье.
Энд: - бөөмийн хөдөлгөөний дундаж хурд;
Тодорхойлолт. – төвлөрөлхийн тоосонцор - нэгж эзэлхүүн дэх тоосонцрын тоо; ; нэгж -.
5. Молекулын хурдны квадратын дундаж утга
Дундаж даралтыг тооцоолохын тулд та молекулуудын дундаж хурдыг (илүү нарийвчлалтай, хурдны квадратын дундаж утгыг) мэдэх хэрэгтэй. Энэ бол энгийн асуулт биш. Бөөмс болгон хурдтай байдагт та дассан. Молекулуудын дундаж хурд нь бүх бөөмсийн хөдөлгөөнөөс хамаарна.
Дундаж утгууд.Хийг бүрдүүлдэг бүх молекулуудын хөдөлгөөнийг тогтоох оролдлогыг анхнаасаа орхих хэрэгтэй. Тэд хэтэрхий олон, тэд маш хэцүү хөдөлдөг. Молекул бүр хэрхэн хөдөлж байгааг мэдэх шаардлагагүй. Бүх хийн молекулуудын хөдөлгөөн ямар үр дүнд хүргэж байгааг олж мэдэх ёстой.
Бүхэл бүтэн хийн молекулуудын хөдөлгөөний мөн чанарыг туршлагаас мэддэг. Молекулууд санамсаргүй (дулааны) хөдөлгөөнд оролцдог. Энэ нь аливаа молекулын хурд маш том эсвэл маш бага байж болно гэсэн үг юм. Молекулуудын хөдөлгөөний чиглэл нь хоорондоо мөргөлдөхөд байнга өөрчлөгддөг.
Гэхдээ бие даасан молекулуудын хурд ямар ч байж болно дундажэдгээр хурдны модулийн утга нь нэлээд тодорхой юм. Үүний нэгэн адил ангийн сурагчдын өндөр ижил биш боловч дундаж нь тодорхой тоо юм. Энэ тоог олохын тулд та тус бүрийн сурагчдын өндрийг нэмж, энэ нийлбэрийг сурагчдын тоонд хуваах хэрэгтэй.
Хурдны квадратын дундаж утга.Ирээдүйд бид хурдны өөрөө биш, харин хурдны квадратын дундаж утга хэрэгтэй болно. Молекулуудын дундаж кинетик энерги нь энэ утгаас хамаарна. Молекулын дундаж кинетик энерги нь молекулын кинетик онолд маш чухал ач холбогдолтой юм.
Бие даасан хийн молекулуудын хурдны модулийг -ээр тэмдэглэе. Хурдны квадратын дундаж утгыг дараах томъёогоор тодорхойлно.
Хаана Н- хий дэх молекулуудын тоо.
Гэхдээ аливаа векторын модулийн квадрат нь координатын тэнхлэг дээрх проекцуудын квадратуудын нийлбэртэй тэнцүү байна. ҮХЭР, ОЙ, ОЗ. Тийм ч учраас
Хэмжигдэхүүний дундаж утгыг томъёо (8.9)-тэй төстэй томъёогоор тодорхойлж болно. Төсөөллийн квадратуудын дундаж утга ба дундаж утгуудын хооронд хамаарал (8.10) ижил хамааралтай байна.
Үнэн хэрэгтээ, тэгш байдал (8.10) молекул бүрт хүчинтэй. Эдгээр тэгшитгэлийг бие даасан молекулуудад нэмж, үүссэн тэгшитгэлийн хоёр талыг молекулын тоонд хуваана. Н, бид (8.11) томъёонд хүрнэ.
Анхаар! Гурван тэнхлэгийн чиглэлүүдээс хойш Өө, ӨөТэгээд О.Змолекулуудын санамсаргүй хөдөлгөөний улмаас тэдгээр нь тэнцүү, хурдны төсөөллийн квадратуудын дундаж утгууд хоорондоо тэнцүү байна.
Эмх замбараагүй байдлаас тодорхой хэв маяг гарч ирж байгааг та харж байна. Та өөрөө үүнийг ойлгож чадах уу?
(8.12) хамаарлыг харгалзан бид (8.11) томъёонд ба -ын оронд орлоно. Дараа нь хурдны төсөөллийн дундаж квадратын хувьд бид дараахь зүйлийг олж авна.
өөрөөр хэлбэл, хурдны төсөөллийн дундаж квадрат нь хурдны өөрийнх нь дундаж квадратын 1/3-тай тэнцүү байна. 1/3 хүчин зүйл нь орон зайн гурван хэмжээст байдал, үүний дагуу аливаа векторын гурван төсөөлөл байгаатай холбоотой юм.
Молекулуудын хурд санамсаргүй байдлаар өөрчлөгддөг боловч хурдны дундаж квадрат нь сайн тодорхойлогдсон утга юм.
6. Молекул кинетик онолын үндсэн тэгшитгэл
Хийн молекул кинетик онолын үндсэн тэгшитгэлийг гарган авч үзье. Энэ тэгшитгэл нь хийн даралтын молекулуудын дундаж кинетик энергиээс хамаарлыг тогтооно. 19-р зуунд энэ тэгшитгэлийг гаргасны дараа. мөн түүний хүчин төгөлдөр байдлын туршилтын нотолгоо нь тоон онолын хурдацтай хөгжлийг эхлүүлсэн бөгөөд өнөөг хүртэл үргэлжилж байна.
Физикийн бараг бүх мэдэгдлийн нотолгоо болох аливаа тэгшитгэлийн гарал үүслийг янз бүрийн хатуу, үнэмшилтэй байдлаар хийж болно: маш хялбаршуулсан, илүү их эсвэл бага хатуу, эсвэл орчин үеийн шинжлэх ухаанд бүрэн боломжтой.
Хийн молекул кинетик онолын тэгшитгэлийг нарийн гаргаж авах нь нэлээд төвөгтэй юм. Тиймээс бид тэгшитгэлийн маш хялбаршуулсан схемийн гарал үүслээр хязгаарлагдах болно. Бүх хялбаршуулсан аргуудыг үл харгалзан үр дүн нь зөв байх болно.
Үндсэн тэгшитгэлийн гарал үүсэл.Ханан дээрх хийн даралтыг тооцоолъё CDхөлөг онгоц A B C Dталбай С, координатын тэнхлэгт перпендикуляр ҮХЭР (Зураг 8.13).
Молекул хананд хүрэхэд түүний импульс өөрчлөгдөнө: . Нөлөөллийн үед молекулуудын хурдны модуль өөрчлөгддөггүй тул 
. Ньютоны 2-р хуулийн дагуу молекулын импульсийн өөрчлөлт нь савны хананаас түүнд үйлчилж буй хүчний импульстэй тэнцүү бөгөөд Ньютоны 3-р хуулийн дагуу молекулын импульсийн хэмжээтэй тэнцүү байна. Ханан дээр молекулууд адилхан үйлчилдэг. Үүний үр дүнд молекулын цохилтын үр дүнд ханан дээр хүч үйлчилж, импульс нь -тэй тэнцүү байна.
Энэ зайг тухайн бодисын нягт ба молийн массыг мэдэх замаар тооцоолж болно. Төвлөрөл -Нэгж эзэлхүүн дэх тоосонцрын тоо нь нягтрал, молийн масс ба Авогадрогийн тоотой дараахь харьцаагаар хамаарна.
бодисын нягт хаана байна.
Баяжуулалтын эсрэг тал нь эзэлхүүн юм нэгбөөмс, бөөмс хоорондын зай, ингэснээр бөөмс хоорондын зай:
Шингэн ба хатуу бодисын хувьд нягтрал нь температур, даралтаас сул хамаардаг тул энэ нь бараг тогтмол утга бөгөөд ойролцоогоор тэнцүү, өөрөөр хэлбэл. Молекулуудын хоорондох зай нь молекулуудын хэмжээтэй адил байна.
Хийн нягт нь даралт ба температураас ихээхэн хамаардаг. Хэвийн нөхцөлд (даралт, температур 273 К) агаарын нягт нь ойролцоогоор 1 кг / м 3, агаарын молийн масс 0.029 кг / моль, дараа нь (5.6) томъёог ашиглан тооцоолсон утгыг өгнө. Тиймээс хийн хувьд молекулуудын хоорондох зай нь молекулуудын хэмжээнээс хамаагүй их байдаг.
Ажлын төгсгөл -
Энэ сэдэв нь дараах хэсэгт хамаарна.
Физик
Холбооны улсын төсвийн боловсролын байгууллага.. Дээд мэргэжлийн боловсрол.. Оренбург улсын удирдлагын дээд сургууль..
Хэрэв танд энэ сэдвээр нэмэлт материал хэрэгтэй бол эсвэл хайж байсан зүйлээ олоогүй бол манай ажлын мэдээллийн санд байгаа хайлтыг ашиглахыг зөвлөж байна.
Хүлээн авсан материалыг бид юу хийх вэ:
Хэрэв энэ материал танд хэрэгтэй байсан бол та үүнийг нийгмийн сүлжээн дэх хуудсандаа хадгалах боломжтой.
| Жиргээ |
Энэ хэсгийн бүх сэдвүүд:
Харьцангуй бус механикийн физик үндэс
Механик нь механик хөдөлгөөнийг судалдаг. Механик хөдөлгөөн гэдэг нь бие махбодь эсвэл биеийн хэсгүүдийн байрлалыг бусад бие эсвэл биеийн хэсгүүдтэй харьцуулахад өөрчлөх явдал юм.
Материаллаг цэгийн кинематик. Хатуу биеийн кинематик
Кинематик дахь материаллаг цэгийн хөдөлгөөнийг тодорхойлох аргууд. Үндсэн кинематик үзүүлэлтүүд: траектор, зам, шилжилт, хурд, хэвийн, тангенциал ба бүрэн хурдатгал
Материаллаг цэгийн динамик ба хатуу биеийн хөрвүүлэх хөдөлгөөн
Биеийн инерци. Жин. Судасны цохилт. Биеийн харилцан үйлчлэл. Хүч. Ньютоны хуулиуд. Механик дахь хүчний төрлүүд. Таталцлын хүч. Газрын урвал ба жин. Уян хатан хүч. Үрэлтийн хүч. Уян хатуу бодисын деформаци. ТУХАЙ
Эргэлтийн хөдөлгөөний динамик
Үнэмлэхүй хатуу биеийн эргэлтийн хөдөлгөөний динамикийн үндсэн тэгшитгэл. Хүч чадлын мөч. Цэг ба тэнхлэгтэй харьцуулахад момент. Үндсэнтэй харьцуулахад хатуу биеийн инерцийн момент
Механик дахь импульс ба өнцгийн импульсийн хадгалалт, өөрчлөлтийн хуулиуд
Утасны систем Аливаа биеийн цогцыг биеийн систем гэнэ. Хэрэв системд багтсан байгууллага нь бусад байгууллагуудын нөлөөнд автаагүй бол
Механик дахь ажил ба хүч
Хүчний ажил ба хүч, хүчний момент. ; ; ; ; ; Механик ажил ба боломжит энерги
Эрчим хүчний LGO
Аливаа боломжит худаг дахь хөдөлгөөн нь хэлбэлзлийн хөдөлгөөн юм (Зураг 2.1.1). Зураг 2.1.1. Боломжит худаг дахь хэлбэлзлийн хөдөлгөөн
Хаврын дүүжин
Пүршний дүүжингийн хэлбэлзлийн энергийг хадгалах, хувиргах хууль (Зураг 2.1.2): EPmax = EP + EK =
Физик дүүжин
Физик дүүжингийн хэлбэлзлийн энергийг хадгалах, хувиргах хууль (Зураг 2.1.3): Зураг. 2.1.3. Физик дүүжин: O - цэг
Физик дүүжин
Туйлын хатуу биетийн эргэлтийн хөдөлгөөний динамикийн үндсэн хуулийн тэгшитгэл: .(2.1.33) Физик дүүжингийн хувьд (Зураг 2.1.6), тэгвэл.
Пүрш ба физик (математик) дүүжин
Дурын хэлбэлзлийн системийн хувьд байгалийн хэлбэлзлийн дифференциал тэгшитгэл нь дараах хэлбэртэй байна: .(2.1.43) Шилжилтийн хугацаанаас хамаарах хамаарал (Зураг 2.1.7)
Чичиргээ нэмэх
Ижил чиглэлийн хэлбэлзлийг нэмэх Ижил давтамжтай хоёр гармоник хэлбэлзлийг нэмэхийг авч үзье. Хэлбэлзэх биеийн х шилжилт нь xl шилжилтийн нийлбэр болно
Муурах горимууд
β < ω0 – квазипериодический колебательный режим (рис. 2.2.2).
Рис. 2.2.2. График затухающих колебаний
Норгосон хэлбэлзлийн параметрүүд
Норгосны коэффициент b Хэрэв тодорхой хугацааны дараа хэлбэлзлийн далайц e дахин багасвал. дараа нь, аа, дараагийн
Хаврын дүүжин
Ньютоны 2-р хуулийн дагуу: , (2.2.17) Энд (2.2.18) пүршний дүүжинд үйлчлэх гадаад үечилсэн хүч.
Албадан тасралтгүй хэлбэлзлийг бий болгох үйл явц
Албадан саармагжуулсан хэлбэлзлийг бий болгох үйл явцыг хоёр хэлбэлзлийг нэмэх үйл явцаар илэрхийлж болно: 1. саармагжуулсан хэлбэлзэл (Зураг 2.2.8); ; &nb
Тусгай харьцангуйн онолын үндэс
Харьцангуйн тусгай онолын үндэс. Координат ба цаг хугацааны хувирал (1) t = t’ = 0 үед хоёр системийн координатын гарал үүсэл давхцдаг: x0
Цахилгаан цэнэг. Төлбөр авах арга. Цахилгаан цэнэгийг хадгалах хууль
Байгалийн хувьд эерэг ба сөрөг гэж нэрлэгддэг хоёр төрлийн цахилгаан цэнэг байдаг. Түүхэнд эерэг зүйлийг үүр цайх гэж нэрлэдэг
Цахилгаан цэнэгийн харилцан үйлчлэл. Кулоны хууль. Өргөтгөсөн цэнэгтэй биетүүдийн харилцан үйлчлэх хүчийг тооцоолохдоо Кулоны хуулийг хэрэглэх
Цахилгаан цэнэгийн харилцан үйлчлэлийн хуулийг 1785 онд Чарльз Кулон (Coulomb Sh., 1736-1806) тогтоожээ. Уг зүүлт нь хурдаас хамааран хоёр жижиг цэнэглэгдсэн бөмбөгний харилцан үйлчлэлийн хүчийг хэмжсэн
Цахилгаан орон. Цахилгаан талбайн хүч. Цахилгаан талбайн суперпозиция зарчим
Цахилгаан цэнэгийн харилцан үйлчлэл нь цэнэглэгдсэн бөөмсөөс үүссэн тусгай төрлийн бодис - цахилгаан талбараар дамждаг. Цахилгаан цэнэг нь шинж чанарыг өөрчилдөг
Вакуум дахь электростатикийн үндсэн тэгшитгэлүүд. Цахилгаан орны хүч чадлын векторын урсгал. Гауссын теорем
Тодорхойлолтоор бол векторын талбайн талбайн урсгал нь хэмжигдэхүүн юм (Зураг 2.1) Зураг 2.1. Вектор урсгалын тодорхойлолт руу.
Гауссын теоремыг цахилгаан талбайг тооцоолоход ашиглах
Хэд хэдэн тохиолдолд Гауссын теорем нь төвөгтэй интегралыг тооцоолохгүйгээр өргөтгөсөн цэнэглэгдсэн биеийн цахилгаан орны хүчийг олох боломжийг олгодог. Энэ нь ихэвчлэн геометртэй биед хамаарна
Талбайн ажил нь цэнэгийг хөдөлгөхөд хүргэдэг. Цахилгаан орны потенциал ба потенциалын зөрүү
Кулоны хуулиас харахад бусад цэнэгүүдээс үүссэн цахилгаан орон дахь q цэгийн цэнэгт үйлчлэх хүч нь төв юм. Төв гэдгийг санаарай
Цахилгаан орны хүч ба боломжийн хоорондын хамаарал. Боломжит градиент. Цахилгаан орны эргэлтийн теорем
Хүчдэл ба потенциал нь нэг объектын хоёр шинж чанар юм - цахилгаан орон, тиймээс тэдгээрийн хооронд функциональ холболт байх ёстой. Нээрээ хамт ажилладаг
Хамгийн энгийн цахилгаан талбайн боломжууд
Цахилгаан орны эрч хүч ба потенциалын хоорондын хамаарлыг тодорхойлдог харилцаанаас талбайн потенциалыг тооцоолох томъёо дараах байдалтай байна: интегралчлалыг хаана гүйцэтгэдэг.
Диэлектрикийн туйлшрал. Үнэгүй, заавал төлөх төлбөр. Диэлектрикийн туйлшралын үндсэн төрлүүд
Цахилгаан орон дахь диэлектрикийн гадаргуу дээр цахилгаан цэнэг үүсэх үзэгдлийг туйлшрал гэж нэрлэдэг. Үүссэн цэнэгүүд нь туйлширсан байна
Туйлшралын вектор ба цахилгаан индукцийн вектор
Диэлектрикийн туйлшралыг тоон байдлаар тодорхойлохын тулд диэлектрикийн нэгж эзэлхүүн дэх бүх молекулуудын нийт (нийт) диполь момент гэж туйлшрах векторын ойлголтыг нэвтрүүлсэн.
Диэлектрик дэх цахилгаан орны хүч
Суперпозиция зарчмын дагуу диэлектрик дэх цахилгаан орон нь векторын хувьд гадаад орон ба туйлшралын цэнэгийн талбараас бүрдэнэ (Зураг 3.11). эсвэл үнэмлэхүй утгаараа
Цахилгаан талбайн хилийн нөхцөл
Өөр өөр диэлектрик тогтмол ε1 ба ε2 (Зураг 3.12) хоёр диэлектрикийн хоорондох интерфейсийг гатлах үед хилийн хүчийг харгалзан үзэх шаардлагатай.
Дамжуулагчийн цахилгаан багтаамж. Конденсатор
Тусгаарлагдсан дамжуулагч руу өгсөн q цэнэг нь түүний эргэн тойронд цахилгаан орон үүсгэдэг бөгөөд түүний эрчим нь цэнэгийн хэмжээтэй пропорциональ байна. Талбайн потенциал φ нь эргээд хамааралтай
Энгийн конденсаторын багтаамжийн тооцоо
Тодорхойлолтын дагуу конденсаторын багтаамж нь: , энд (интегралыг конденсаторын ялтсуудын хоорондох талбайн шугамын дагуу авна). Иймд тооцоолох ерөнхий томъёо e
Хөдөлгөөнгүй цэгийн цэнэгийн системийн энерги
Бидний мэдэж байгаагаар цэнэглэгдсэн биетүүдтэй харьцах хүч нь потенциал юм. Үүний үр дүнд цэнэглэгдсэн биетүүдийн систем нь боломжит энергитэй байдаг. Төлбөрийг хасах үед
Одоогийн шинж чанарууд. Одоогийн хүч чадал ба нягтрал. Гүйдэл дамжуулах дамжуулагчийн дагуух боломжит уналт
Цэнэгүүдийн дараалсан хөдөлгөөнийг цахилгаан гүйдэл гэж нэрлэдэг. Дамжуулагчийн цэнэг зөөгч нь электрон, ион, "нүх" ба макроскопоор ч байж болно.
Гинжний нэгэн төрлийн хэсгийн Ом хууль. Дамжуулагчийн эсэргүүцэл
Боломжит уналт - хүчдэл U ба дамжуулагч I дахь гүйдлийн хооронд функциональ хамаарал байдаг бөгөөд үүнийг өгөгдсөн p-ийн одоогийн хүчдэлийн шинж чанар гэж нэрлэдэг.
Дамжуулагчид цахилгаан гүйдэл урсахын тулд түүний төгсгөлд боломжит зөрүүг хадгалах шаардлагатай. Энэ зорилгоор цэнэглэгдсэн конденсаторыг ашиглах боломжгүй нь ойлгомжтой. Үйлдэл
Салбарласан гинж. Кирхгофын дүрэм
Зангилаа агуулсан цахилгаан хэлхээг салаалсан хэлхээ гэнэ. Гурав ба түүнээс дээш дамжуулагч нийлдэг хэлхээний цэгийг зангилаа гэнэ (Зураг 5.14).
Эсэргүүцлийн холболт
Эсэргүүцлийн холболт нь цуваа, зэрэгцээ, холимог байж болно. 1) Цуваа холболт. Цуваа холболтод гүйдэл нь бүх зүйлээр дамждаг
Хаалттай хэлхээний дагуу цахилгаан цэнэгийг хөдөлгөснөөр одоогийн эх үүсвэр ажилладаг. Гүйдлийн эх үүсвэрийн ашигтай ба бүрэн ажиллагаа хоёрын хооронд ялгаа бий.
Дамжуулагчийн гүйдэлтэй харилцан үйлчлэл. Амперын хууль
Байнгын соронз нь гүйдэл дамжуулагч дамжуулагч (жишээлбэл, гүйдэл дамжуулах хүрээ) дээр нөлөөлдөг гэдгийг мэддэг; Үүний эсрэг үзэгдэл бас мэдэгдэж байна - гүйдэл дамжуулагч нь байнгын соронз дээр ажилладаг (жишээлбэл
Био-Саварт-Лапласын хууль. Соронзон орны суперпозиция зарчим
Хөдөлгөөнт цахилгаан цэнэг (гүйдэл) нь тэдний эргэн тойрон дахь орон зайн шинж чанарыг өөрчилдөг - тэдгээр нь соронзон орон үүсгэдэг. Энэ талбар нь утсыг дотор нь байрлуулсан байдлаар илэрдэг
Соронзон орон дахь гүйдэл бүхий хэлхээ. Гүйдлийн соронзон момент
Ихэнх тохиолдолд бид хаалттай гүйдэлтэй тулгардаг бөгөөд тэдгээрийн хэмжээ нь ажиглалтын цэг хүртэлх зайтай харьцуулахад бага байдаг. Бид ийм урсгалыг энгийн гэж нэрлэх болно
Гүйдэлтэй дугуй ороомгийн тэнхлэг дээрх соронзон орон
Био-Саварт-Лапласын хуулийн дагуу r зайд байгаа dl гүйдлийн элементийн үүсгэсэн соронзон орны индукц нь α нь одоогийн элемент ба радиусын хоорондох өнцөг юм.
Соронзон орон дахь гүйдэл бүхий хэлхээнд үйлчлэх хүчний момент
Гүйдэлтэй хавтгай тэгш өнцөгт хэлхээг (хүрээ) индукц бүхий жигд соронзон орон дотор байрлуулъя (Зураг 9.2).
Соронзон орон дахь гүйдэл бүхий хэлхээний энерги
Соронзон талбарт байрлуулсан гүйдэл дамжуулах хэлхээ нь энергийн нөөцтэй байдаг. Үнэн хэрэгтээ гүйдэл дамжуулах хэлхээг соронзон орон дахь эргэлтийн чиглэлийн эсрэг чиглэлд тодорхой өнцгөөр эргүүлэхийн тулд
Нэг жигд бус соронзон орон дахь гүйдэл бүхий хэлхээ
Хэрэв гүйдэл бүхий хэлхээ нь жигд бус соронзон орон дээр байвал (Зураг 9.4) эргүүлэх моментоос гадна соронзон орны градиент байгаа тул хүч ч бас үйлчилнэ. Үүний төсөөлөл
Соронзон орон дахь гүйдэл дамжуулах хэлхээг хөдөлгөх үед хийсэн ажил
Гадны соронзон орон дахь хоёр чиглүүлэгчийн дагуу чөлөөтэй хөдөлж чадах гүйдэл дамжуулах дамжуулагчийн хэсгийг авч үзье (Зураг 9.5). Бид соронзон орныг жигд, өнцгөөр чиглүүлсэн гэж үзэх болно
Соронзон индукцийн векторын урсгал. Соронзон статик дахь Гауссын теорем. Соронзон орны эргэлтийн шинж чанар
Аливаа S гадаргуугаар дамжин өнгөрөх векторын урсгалыг интеграл гэнэ: , өгөгдсөн цэг дээрх векторын нормаль дээрх S гадаргуугийн проекц (Зураг 10.1). Зураг 10.1. TO
Соронзон орны эргэлтийн теорем. Соронзон хүчдэл
Битүү l контурын дагуух соронзон орны эргэлтийг интеграл гэнэ: , өгөгдсөн цэг дэх контурын шугам руу шүргэгчийн чиглэл рүү векторын проекц. Холбогдох
Соленоид ба торойд соронзон орон
Шулуун урт соленоид ба торойд тэнхлэг дээрх соронзон орны хүчийг олохын тулд олж авсан үр дүнг ашиглацгаая. 1) Шулуун урт соленоидын тэнхлэг дээрх соронзон орон.
Матери дахь соронзон орон. Молекулын гүйдлийн талаархи Амперын таамаглал. Соронзонжуулалтын вектор
Төрөл бүрийн бодисууд нь янз бүрийн хэмжээгээр соронзлох чадвартай байдаг: өөрөөр хэлбэл тэдгээрийг байрлуулсан соронзон орны нөлөөн дор тэд соронзон моментийг олж авдаг. Зарим бодис
Соронзон дахь соронзон орны тодорхойлолт. Соронзон орны хүч ба индукц. Бодисын соронзон мэдрэмж ба соронзон нэвчилт
Соронзлогдсон бодис нь соронзон орон үүсгэдэг бөгөөд энэ нь гадаад талбар дээр (вакуум дахь талбар) давхардсан байдаг. Хоёр талбарын нийлбэр нь үүссэн соронзон орныг индукцтэй, дагуу өгдөг
Соронзон орны хилийн нөхцөл
Өөр өөр соронзон нэвчилттэй μ1 ба μ2 хоёр соронзыг хооронд нь гатлах үед соронзон орны шугамууд үүсдэг.
Атом ба молекулуудын соронзон моментууд
Бүх бодисын атом нь эерэг цэнэгтэй цөм ба түүнийг тойрон хөдөлдөг сөрөг цэнэгтэй электронуудаас бүрддэг. Тойрог тойрог замд хөдөлж буй электрон бүр хүчний дугуй гүйдэл үүсгэдэг - h
Диамагнетизмын мөн чанар. Ларморын теорем
Хэрэв атомыг индукц бүхий гадаад соронзон орон дотор байрлуулсан бол (Зураг 12.1) тойрог замд хөдөлж буй электрон нь электроны соронзон моментийг тогтоох хандлагатай байгаа хүчний эргэлтийн моментоор нөлөөлнө.
Парамагнетизм. Кюригийн хууль. Лангевин онол
Хэрэв атомын соронзон момент тэгээс ялгаатай бол бодис нь парамагнит болж хувирна. Гадны соронзон орон нь атомуудын соронзон моментуудыг тогтоох хандлагатай байдаг
Ферромагнетизмын онолын элементүүд. Солилцооны хүчний тухай ойлголт ба ферромагнетийн домайн бүтэц. Кюри-Вейссийн хууль
Өмнө дурьдсанчлан ферромагнетууд нь өндөр соронзлол, шугаман бус хамаарлаар тодорхойлогддог. Ферромагнетийн үндсэн соронзлолтын муруй
Цахилгаан соронзон орон дахь цэнэгтэй бөөм дээр үйлчлэх хүч. Лоренцын хүч
Амперын хүч нь соронзон орон дээр байрлуулсан гүйдэл дамжуулагч дээр ажилладаг гэдгийг бид аль хэдийн мэддэг болсон. Гэхдээ дамжуулагчийн гүйдэл нь цэнэгийн чиглэлтэй хөдөлгөөн юм. Энэ нь хүч де гэсэн дүгнэлтийг харуулж байна
Нэг жигд тогтмол цахилгаан орон дахь цэнэгтэй бөөмийн хөдөлгөөн
Энэ тохиолдолд Лоренцын хүч нь зөвхөн цахилгаан бүрэлдэхүүн хэсэгтэй байдаг. Энэ тохиолдолд бөөмийн хөдөлгөөний тэгшитгэл нь: . Хоёр нөхцөл байдлыг авч үзье: a)
Нэг жигд тогтмол соронзон орон дахь цэнэгтэй бөөмийн хөдөлгөөн
Энэ тохиолдолд Лоренцын хүч нь зөвхөн соронзон бүрэлдэхүүнтэй байдаг. Энэ тохиолдолд декартын координатын системд бичигдсэн бөөмийн хөдөлгөөний тэгшитгэл нь: .
Лоренцын хүчний практик хэрэглээ. Холл эффект
Лоренцын хүчний алдартай илрэлүүдийн нэг бол 1880 онд Холл (Hall E., 1855-1938) нээсэн нөлөө юм. _ _ _ _ _
Цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдэл. Фарадейгийн хууль ба Ленцийн дүрэм. Индукцийн emf. Металл дахь индукцийн гүйдэл үүсэх цахим механизм
Цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдлийг 1831 онд нээсэн. Майкл Фарадей (Фарадей М., 1791-1867) ямар ч битүү дамжуулагч хэлхээнд хөлс нь өөрчлөгддөг болохыг тогтоожээ.
Өөрийгөө индукцийн үзэгдэл. Дамжуулагчийн индукц
Дамжуулагчийн гүйдэл өөрчлөгдөх бүрт түүний соронзон орон мөн өөрчлөгддөг. Үүний зэрэгцээ дамжуулагчийн контураар бүрхэгдсэн гадаргууг нэвтлэх соронзон индукцийн урсгал бас өөрчлөгддөг.
Индукц агуулсан цахилгаан хэлхээн дэх түр зуурын процессууд. Хаах, таслах нэмэлт гүйдэл
Аливаа хэлхээнд гүйдлийн хүч өөрчлөгдөхөд өөрөө индукцийн эмф үүсдэг бөгөөд энэ нь нэмэлт гүйдэл гэж нэрлэгддэг нэмэлт гүйдэл үүсгэдэг.
Соронзон орны энерги. Эрчим хүчний нягтрал
14.7-р зурагт диаграммыг харуулсан туршилтанд унтраалга нээгдсэний дараа гальванометрээр багасах гүйдэл хэсэг хугацаанд урсана. Энэ гүйдлийн ажил нь ED-ийн үүрэг гүйцэтгэдэг гадны хүчний ажилтай тэнцүү юм
Электростатик ба соронзон статикийн үндсэн теоремуудын харьцуулалт
Одоогийн байдлаар бид статик цахилгаан ба соронзон орон, өөрөөр хэлбэл хөдөлгөөнгүй цэнэг, шууд гүйдлийн нөлөөгөөр үүссэн орон зайг судалсан.
Эргэдэг цахилгаан орон. Максвеллийн анхны тэгшитгэл
Соронзон урсгал өөрчлөгдөх үед хөдөлгөөнгүй дамжуулагч дахь индукцийн гүйдлийн харагдах байдал нь хэлхээнд цэнэгийг хөдөлгөж буй гадны хүчний харагдах байдлыг илтгэнэ. Бидний нэгэн адил
Нүүлгэн шилжүүлэх гүйдлийн талаархи Максвеллийн таамаглал. Цахилгаан ба соронзон орны харилцан хувирах чадвар. Максвеллийн гурав дахь тэгшитгэл
Максвеллийн гол санаа бол цахилгаан ба соронзон орны харилцан хувирах тухай санаа юм. Максвелл хувьсах соронзон орон нь зөвхөн эх үүсвэр биш гэдгийг санал болгосон
Максвеллийн тэгшитгэлийн дифференциал хэлбэр
1. Стоксын теоремыг ашигласнаар Максвеллийн эхний тэгшитгэлийн зүүн талыг дараах хэлбэрт шилжүүлнэ. Дараа нь тэгшитгэлийг хаанаас гэж дахин бичиж болно
Максвеллийн тэгшитгэлийн хаалттай систем. Материаллаг тэгшитгэл
Максвеллийн тэгшитгэлийн системийг хаахын тулд векторуудын хоорондын холболтыг зааж өгөх шаардлагатай бөгөөд өөрөөр хэлбэл электроныг авч үзэх материаллаг орчны шинж чанарыг тодорхойлох шаардлагатай.
Максвеллийн тэгшитгэлийн үр дүн. Цахилгаан соронзон долгион. Гэрлийн хурд
Хүснэгт 2-т өгөгдсөн Максвеллийн тэгшитгэлээс гарах зарим үндсэн үр дагаврыг авч үзье. Юуны өмнө эдгээр тэгшитгэлүүд шугаман гэдгийг бид анхаарна уу. Үүнийг дагадаг
Цахилгаан хэлбэлзлийн хэлхээ. Томсоны томъёо
Цахилгаан соронзон хэлбэлзэл нь L индукц ба C багтаамжийг агуулсан хэлхээнд тохиолдож болно (Зураг 16.1). Ийм хэлхээг хэлбэлзлийн хэлхээ гэж нэрлэдэг. Сэтгэл хөдөлгөх
Чөлөөт саармагжуулсан хэлбэлзэл. Осцилляторын хэлхээний чанарын хүчин зүйл
Бодит хэлбэлзлийн хэлхээ бүр эсэргүүцэлтэй байдаг (Зураг 16.3). Ийм хэлхээн дэх цахилгаан хэлбэлзлийн энерги нь эсэргүүцлийг халаахад аажмаар зарцуулагдаж, Жоулийн дулаан болж хувирдаг.
Албадан цахилгаан хэлбэлзэл. Вектор диаграмын арга
Хэрэв хувьсах EMF-ийн эх үүсвэр нь багтаамж, индукц ба эсэргүүцлийг агуулсан цахилгаан хэлхээний хэлхээнд багтсан бол (Зураг 16.5), түүний дотор саармагжуулсан хэлбэлзлийн хамт:
Тербеллийн хэлхээн дэх резонансын үзэгдлүүд. Хүчдэл ба гүйдлийн резонанс
Дээрх томъёоноос харахад EMF хувьсагчийн давтамжтай ω тэнцүү байх үед хэлбэлзлийн хэлхээний гүйдлийн далайцын утга авна.
Долгионы тэгшитгэл. Долгионуудын төрөл ба шинж чанар
Чичиргээний орон зайд тархах үйл явцыг долгионы процесс эсвэл зүгээр л долгион гэж нэрлэдэг. Төрөл бүрийн шинж чанартай долгион (дуу, уян хатан,
Цахилгаан соронзон долгион
Максвеллийн тэгшитгэлээс үзэхэд хэрэв цэнэгийн тусламжтайгаар хувьсах цахилгаан эсвэл соронзон орон өдөөгдвөл эргэн тойрны орон зайд харилцан хувирах дараалал үүсдэг.
Цахилгаан соронзон долгионы энерги ба импульс. Пойнтинг вектор
Цахилгаан соронзон долгионы тархалт нь цахилгаан соронзон орны энерги, импульсийн дамжуулалт дагалддаг. Үүнийг батлахын тулд Максвеллийн эхний тэгшитгэлийг дифференциал болгон скаляраар үржүүлье
Хатуу биет дэх уян долгион. Цахилгаан соронзон долгионы аналоги
Хатуу биет дэх уян хатан долгионы тархалтын хуулиуд нь нэгэн төрлийн уян харимхай гажигтай орчны хөдөлгөөний ерөнхий тэгшитгэлээс хамаарна: , энд ρ
Байнгын долгион
Ижил далайцтай эсрэг тархалтын хоёр долгион давхцахад байнгын долгион үүсдэг. Байнгын долгион үүсэх нь жишээлбэл, давалгаа саадаас тусах үед тохиолддог. П
Доплер эффект
Дууны долгионы эх үүсвэр ба/эсвэл хүлээн авагч нь дуу тархаж буй орчинтой харьцуулахад хөдлөхөд хүлээн авагчийн хүлээн авах давтамж ν ойролцоогоор болж хувирдаг.
Молекулын физик ба термодинамик
Оршил. Молекулын физикийн сэдэв, даалгавар. Молекулын физик нь гадны нөлөөн дор макроскопийн объектын төлөв байдал, зан үйлийг судалдаг (n
Бодисын хэмжээ
Макроскопийн систем нь статистикийн физикийн хүрээнд авч үзэхийн тулд Авогадрогийн тоотой дүйцэхүйц тооны бөөмсийг агуулсан байх ёстой. Авогадро энэ дугаар руу залгаж байна
Хийн кинетик параметрүүд
Дундаж чөлөөт зам гэдэг нь хийн молекулын дараалсан хоёр мөргөлдөөний хоорондох дундаж зайг дараах томъёогоор тодорхойлно. (4.1.7) Энэ хэлбэрээр
Хамгийн тохиромжтой хийн даралт
Савны хананд хийн даралт нь хийн молекулууд түүнтэй мөргөлдсөний үр дүн юм. Молекул бүр мөргөлдөх үед хананд тодорхой импульс дамжуулдаг тул хананд n-тэй үйлчилдэг.
Дискрет санамсаргүй хэмжигдэхүүн. Магадлалын тухай ойлголт
Магадлалын тухай ойлголтыг энгийн жишээгээр авч үзье. Нэг хайрцганд холилдсон цагаан, хар бөмбөлгүүд байгаасай, энэ нь өнгөнөөс өөр өөр зүйлгүй. Энгийн байхын тулд бид хийх болно
Молекулуудын хурдаар тархалт
Туршлагаас харахад тэнцвэрт байдалд байгаа хийн молекулуудын хурд нь маш том, тэгтэй ойролцоо утгатай маш өөр утгатай байж болно. Молекулуудын хурд боломжтой
Молекул кинетик онолын үндсэн тэгшитгэл
Молекулуудын хөрвүүлэх хөдөлгөөний дундаж кинетик энерги нь: . (4.2.15) Ийнхүү үнэмлэхүй температур нь дундаж кинетик энергитэй пропорциональ байна
Молекулын эрх чөлөөний зэрэглэлийн тоо
Томъёо (31) нь зөвхөн молекулын хөрвүүлэх хөдөлгөөний энергийг тодорхойлдог. Монатомын хийн молекулууд ийм дундаж кинетик энергитэй байдаг. Полиатом молекулуудын хувьд хувь нэмрийг нь харгалзан үзэх шаардлагатай
Идеал хийн дотоод энерги
Идеал хийн дотоод энерги нь молекулуудын хөдөлгөөний нийт кинетик энергитэй тэнцүү байна: Нэг моль идеал хийн дотоод энерги нь дараахтай тэнцүү байна: (4.2.20) Дотоод
Барометрийн томъёо. Больцманы хуваарилалт
h өндөрт атмосферийн даралтыг хийн давхаргын жингээр тодорхойлно. Хэрэв агаарын температур T ба таталцлын хурдатгал g өндөрт өөрчлөгдөхгүй бол өндөрт P агаарын даралт
Термодинамикийн анхны хууль. Термодинамик систем. Гадаад ба дотоод параметрүүд. Термодинамик процесс
"Термодинамик" гэдэг үг нь термос - дулаан, динамик - хүч гэсэн грек үгнээс гаралтай. Термодинамик нь дулааны процессын явцад үүсдэг хөдөлгөгч хүчний шинжлэх ухаан болох хууль гэж бий болсон
Тэнцвэрийн төлөв. Тэнцвэрийн үйл явц
Хэрэв системийн бүх параметрүүд нь гадаад тогтмол нөхцөлд тодорхой бус хугацаагаар тогтмол байдаг тодорхой утгатай байвал системийн ийм төлөвийг тэнцвэрт байдал гэж нэрлэдэг.
Менделеев - Клапейроны тэгшитгэл
Термодинамикийн тэнцвэрт байдалд макроскопийн системийн бүх параметрүүд гадны байнгын нөхцөлд хүссэн хугацаанд өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна. Туршилт нь ямар ч хүний хувьд үүнийг харуулж байна
Термодинамик системийн дотоод энерги
Термодинамикийн P, V, T параметрүүдээс гадна термодинамик систем нь тодорхой U төлөв байдлын функцээр тодорхойлогддог бөгөөд үүнийг дотоод энерги гэж нэрлэдэг. Хэрэв тэмдэглэгээ
Дулааны багтаамжийн тухай ойлголт
Термодинамикийн 1-р хуулийн дагуу системд өгсөн дулааны dQ хэмжээ нь түүний дотоод энерги dU болон системийн гадаад энергид гүйцэтгэх dA ажлыг өөрчилдөг.
Лекцийн текст
Эмхэтгэсэн: ГумароваСоня Фаритовна Номыг зохиогчийн хэвлэлд хэвлэв. 00.00.00 хэвлэх. формат 60x84 1/16. Өсөлт. О
Хатуу бодисууд нь бие үүсгэх чадвартай, эзэлхүүнтэй бодис юм. Тэдгээр нь шингэн ба хийнээс хэлбэр дүрсээрээ ялгаатай. Хатуу биетүүд нь бөөмс нь чөлөөтэй хөдөлж чаддаггүй тул биеийн хэлбэрээ хадгалж байдаг. Тэдгээр нь нягтрал, уян хатан чанар, цахилгаан дамжуулах чанар, өнгөөр ялгаатай байдаг. Тэд бас бусад шинж чанартай байдаг. Жишээлбэл, эдгээр бодисуудын ихэнх нь халаах явцад хайлж, шингэн хуримтлагдах төлөвийг олж авдаг. Тэдний зарим нь халах үед тэр даруй хий (сублимат) болж хувирдаг. Гэхдээ өөр бодис болж задардаг нь бас байдаг.
Хатуу бодисын төрөл
Бүх хатуу бодисыг хоёр бүлэгт хуваадаг.
- Аморф, бие даасан хэсгүүд нь санамсаргүй байдлаар байрладаг. Өөрөөр хэлбэл: тэдгээр нь тодорхой (тодорхойлогдсон) бүтэцгүй байдаг. Эдгээр хатуу бодисууд нь тодорхой температурын хүрээнд хайлах чадвартай байдаг. Тэдгээрийн хамгийн түгээмэл нь шил, давирхай юм.
- Кристал нь эргээд атом, молекул, ион, металл гэсэн 4 төрөлд хуваагддаг. Тэдгээрийн дотор хэсгүүд нь зөвхөн тодорхой хэв маягийн дагуу, тухайлбал болор торны зангилааны дагуу байрладаг. Янз бүрийн бодис дахь түүний геометр нь маш өөр байж болно.
Аморф бодисыг бодвол хатуу талст бодисууд тоо хэмжээгээрээ давамгайлдаг.
Кристалл хатуу бодисын төрөл
Хатуу төлөвт бараг бүх бодис нь талст бүтэцтэй байдаг. Тэд янз бүрийн тоосонцор, химийн элементүүдийг агуулсан зангилааны тороор ялгагдана. Тэд нэрээ авсан нь тэдний дагуу юм. Төрөл бүр нь онцлог шинж чанартай байдаг:
- Атомын болор торонд хатуу биетийн хэсгүүд ковалент холбоогоор холбогддог. Энэ нь хүч чадлаараа ялгагдана. Үүнээс болж ийм бодисууд буцалгах цэг өндөртэй байдаг. Энэ төрөлд кварц, алмааз орно.
- Молекулын болор торонд бөөмс хоорондын холбоо нь сул дорой байдгаараа тодорхойлогддог. Энэ төрлийн бодисууд нь буцалгах, хайлахад хялбар байдаг. Эдгээр нь тогтворгүй байдлаар тодорхойлогддог тул тодорхой үнэртэй байдаг. Ийм хатуу зүйлд мөс, элсэн чихэр орно. Энэ төрлийн хатуу биет дэх молекулуудын хөдөлгөөн нь үйл ажиллагаагаар ялгагдана.
- Эерэг ба сөрөг цэнэгтэй харгалзах бөөмс зангилаанууд дээр ээлжлэн оршдог. Тэдгээр нь электростатик таталцлын нөлөөгөөр хоорондоо холбогддог. Энэ төрлийн тор нь шүлтлэгт байдаг бөгөөд энэ төрлийн олон бодисууд усанд амархан уусдаг. Ионуудын хооронд нэлээд хүчтэй холбоо байдаг тул тэдгээр нь галд тэсвэртэй байдаг. Бараг бүгдээрээ дэгдэмхий чанараараа тодорхойлогддог тул үнэргүй байдаг. Ионы тортой бодисууд нь чөлөөт электрон агуулдаггүй тул цахилгаан гүйдэл дамжуулах чадваргүй байдаг. Ионы хатуу бодисын ердийн жишээ бол хоолны давс юм. Энэхүү болор тор нь эмзэг байдлыг өгдөг. Энэ нь түүний аливаа шилжилт нь ионы түлхэлтийн хүч үүсэхэд хүргэдэгтэй холбоотой юм.
- Металл болор торонд зөвхөн эерэг цэнэгтэй химийн ионууд зангилаанд байдаг. Тэдгээрийн хооронд дулааны болон цахилгаан энерги төгс дамждаг чөлөөт электронууд байдаг. Тийм ч учраас аливаа металл нь дамжуулах чанар гэх мэт шинж чанараараа ялгагдана.
Хатуу бодисын тухай ерөнхий ойлголт
Хатуу бодис ба бодисууд нь бараг ижил зүйл юм. Эдгээр нэр томъёо нь нэгтгэх 4 төлөвийн аль нэгийг хэлдэг. Хатуу бодис нь тогтвортой хэлбэр, атомуудын дулааны хөдөлгөөний загвартай байдаг. Түүнээс гадна, сүүлийнх нь тэнцвэрийн байрлалын ойролцоо жижиг хэлбэлзэл хийдэг. Бүтэц, дотоод бүтцийг судалдаг шинжлэх ухааны салбарыг хатуу биеийн физик гэнэ. Ийм бодисуудтай холбоотой мэдлэгийн бусад чухал салбарууд байдаг. Гадны нөлөө, хөдөлгөөний нөлөөгөөр хэлбэр өөрчлөгдөхийг деформацитай биеийн механик гэнэ.
Хатуу бодисын янз бүрийн шинж чанараас шалтгаалан тэд хүний бүтээсэн янз бүрийн техникийн төхөөрөмжид хэрэглээгээ олсон. Ихэнхдээ тэдгээрийн хэрэглээ нь хатуулаг, эзэлхүүн, масс, уян хатан чанар, уян хатан чанар, эмзэг байдал зэрэг шинж чанарууд дээр суурилдаг. Орчин үеийн шинжлэх ухаан нь зөвхөн лабораторийн нөхцөлд л илрүүлэх боломжтой хатуу бодисын бусад чанарыг ашиглах боломжийг олгодог.
Кристал гэж юу вэ
Кристалууд нь тодорхой дарааллаар байрлуулсан бөөмс бүхий хатуу биетүүд юм. Тус бүр өөрийн гэсэн бүтэцтэй. Түүний атомууд нь болор тор гэж нэрлэгддэг гурван хэмжээст үечилсэн зохион байгуулалтыг бүрдүүлдэг. Хатуу биетүүд бүтцийн хувьд өөр өөр тэгш хэмтэй байдаг. Хатуу биетийн талст төлөв байдал нь хамгийн бага потенциал энергитэй тул тогтвортой гэж тооцогддог.
Хатуу бодисын дийлэнх нь санамсаргүй байдлаар чиглэсэн асар олон тооны бие даасан үр тарианаас (кристаллит) бүрддэг. Ийм бодисыг поликристалл гэж нэрлэдэг. Үүнд техникийн хайлш, металл, түүнчлэн олон чулуулаг орно. Ганц байгалийн буюу синтетик талстыг монокристалл гэж нэрлэдэг.
Ихэнхдээ ийм хатуу бодисууд нь хайлмал эсвэл уусмалаар илэрхийлэгддэг шингэн фазын төлөв байдлаас үүсдэг. Заримдаа тэдгээрийг хийн төлөвөөс олж авдаг. Энэ процессыг талстжилт гэж нэрлэдэг. Шинжлэх ухаан, технологийн дэвшлийн ачаар янз бүрийн бодисыг ургуулах (нийлэгжүүлэх) журам үйлдвэрлэлийн хэмжээнд хүрсэн. Ихэнх талстууд нь байгалийн хэлбэртэй байдаг тул хэмжээ нь маш өөр өөр байдаг. Тиймээс байгалийн кварц (чулууны болор) хэдэн зуун кг жинтэй, алмааз нь хэдэн грамм хүртэл жинтэй байдаг.
Аморф хатуу биетүүдэд атомууд санамсаргүй байрлалтай цэгүүдийн эргэн тойронд тогтмол чичиргээтэй байдаг. Тэд ойрын зайн тодорхой дарааллыг хадгалдаг боловч урт хугацааны дарааллаар дутагдаж байна. Энэ нь тэдний молекулууд нь хэмжээтэй харьцуулж болохуйц зайд байрладагтай холбоотой юм. Бидний амьдралд ийм хатуу биетийн хамгийн түгээмэл жишээ бол шилэн төлөв юм. ихэвчлэн хязгааргүй өндөр зуурамтгай чанар бүхий шингэн гэж үздэг. Тэдний талсжих хугацаа заримдаа маш урт байдаг тул энэ нь огт харагдахгүй байна.
Эдгээр бодисуудын дээрх шинж чанарууд нь тэднийг өвөрмөц болгодог. Аморф хатуу биетүүд цаг хугацааны явцад талст болж хувирдаг тул тогтворгүй гэж үздэг.
Хатуу бодисыг бүрдүүлдэг молекулууд болон атомууд нь өндөр нягтаршилтай байдаг. Тэд бусад бөөмстэй харьцуулахад харьцангуй байрлалаа бараг хадгалдаг бөгөөд молекул хоорондын харилцан үйлчлэлийн улмаас хамтдаа байдаг. Янз бүрийн чиглэлд хатуу биетийн молекулуудын хоорондох зайг болор торны параметр гэж нэрлэдэг. Бодисын бүтэц, түүний тэгш хэм нь электрон тууз, задрал, оптик зэрэг олон шинж чанарыг тодорхойлдог. Хатуу бодис хангалттай их хүчинд өртөх үед эдгээр чанарууд нь нэг буюу өөр хэмжээгээр муудаж болно. Энэ тохиолдолд цул бие нь үлдэгдэл хэв гажилтанд өртдөг.
Хатуу бодисын атомууд нь чичиргээний хөдөлгөөнд ордог бөгөөд энэ нь дулааны энергийг эзэмшдэг. Тэдгээр нь үл тоомсорлодог тул тэдгээрийг зөвхөн лабораторийн нөхцөлд ажиглаж болно. хатуу бодисын шинж чанарт ихээхэн нөлөөлдөг.
Хатуу бодисын судалгаа
Эдгээр бодисын шинж чанар, шинж чанар, тэдгээрийн чанар, бөөмсийн хөдөлгөөнийг хатуу биетийн физикийн янз бүрийн дэд салбарт судалдаг.
Судалгаанд дараахь аргуудыг ашигладаг: радио спектроскопи, рентген туяа ашиглан бүтцийн шинжилгээ болон бусад аргууд. Хатуу бодисын механик, физик, дулааны шинж чанарыг ингэж судалдаг. Хатуулаг, ачааллын эсэргүүцэл, суналтын бат бэх, фазын хувиргалтыг материалын шинжлэх ухаан судалдаг. Энэ нь хатуу биетийн физиктэй нийтлэг зүйл ихтэй. Орчин үеийн бусад чухал шинжлэх ухаан байдаг. Одоо байгаа бодисыг судлах, шинээр нийлэгжүүлэх ажлыг хатуу төлөвт химийн аргаар гүйцэтгэдэг.
Хатуу бодисын шинж чанар
Хатуу бодисын атомуудын гадаад электронуудын хөдөлгөөний мөн чанар нь түүний олон шинж чанарыг, жишээлбэл, цахилгаан шинж чанарыг тодорхойлдог. Ийм биетүүдийн 5 ангилал байдаг. Эдгээр нь атомуудын хоорондын холбооноос хамаарч тогтоогддог.
- Ион, гол шинж чанар нь электростатик таталцлын хүч юм. Түүний онцлог: хэт улаан туяаны бүсэд гэрлийн тусгал, шингээлт. Бага температурт ионы холбоо нь бага цахилгаан дамжуулах чадвартай байдаг. Ийм бодисын жишээ бол давсны хүчлийн натрийн давс (NaCl) юм.
- Ковалент нь хоёр атомд хамаарах электрон хосоор явагддаг. Ийм холболтыг дан (энгийн), давхар, гурвалсан гэж хуваадаг. Эдгээр нэрс нь хос электрон (1, 2, 3) байгааг харуулж байна. Давхар ба гурвалсан бондыг олон тоо гэж нэрлэдэг. Энэ бүлгийн өөр нэг хэсэг бий. Тиймээс электрон нягтын тархалтаас хамааран туйл ба туйлт бус холбоог ялгадаг. Эхнийх нь өөр өөр атомууд, хоёр дахь нь ижил атомуудаас үүсдэг. Жишээ нь алмаз (C) ба цахиур (Si) зэрэг бодисын энэ хатуу төлөв нь нягтралаараа ялгагдана. Хамгийн хатуу талстууд нь яг ковалент холбоонд хамаардаг.
- Атомын валентийн электронуудыг нэгтгэснээр үүссэн металл. Үүний үр дүнд ерөнхий электрон үүл гарч ирдэг бөгөөд энэ нь цахилгаан хүчдэлийн нөлөөн дор шилждэг. Холбогдсон атомууд том байх үед металлын холбоо үүсдэг. Тэд бол электрон хандивлах чадвартай хүмүүс юм. Олон металл болон нийлмэл нэгдлүүдэд энэ холбоо нь бодисын хатуу төлөвийг бүрдүүлдэг. Жишээ нь: натри, бари, хөнгөн цагаан, зэс, алт. Дараах металл бус нэгдлүүдийг тэмдэглэж болно: AlCr 2, Ca 2 Cu, Cu 5 Zn 8. Металл холбоо (метал) бүхий бодисууд нь янз бүрийн физик шинж чанартай байдаг. Тэдгээр нь шингэн (Hg), зөөлөн (Na, K), маш хатуу (W, Nb) байж болно.
- Бодисын бие даасан молекулуудаас үүссэн талстуудад үүсдэг молекул. Энэ нь тэг электрон нягттай молекулуудын хоорондын зайгаар тодорхойлогддог. Ийм талст дахь атомуудыг хооронд нь холбох хүч нь чухал юм. Энэ тохиолдолд молекулууд бие биедээ зөвхөн молекул хоорондын сул таталцлаар татагддаг. Ийм учраас тэдгээрийн хоорондох холбоо нь халах үед амархан устдаг. Атомуудын хоорондын холболтыг задлахад илүү хэцүү байдаг. Молекулын холбоог чиг баримжаа, дисперс, индуктив гэж хуваадаг. Ийм бодисын жишээ бол хатуу метан юм.
- Молекул эсвэл түүний хэсгийн эерэг туйлшралтай атомууд ба өөр молекул эсвэл хэсгийн сөрөг туйлшралтай жижиг хэсгүүдийн хооронд үүсдэг устөрөгч. Ийм холболтод мөс орно.
Хатуу бодисын шинж чанар
Өнөөдөр бид юу мэддэг вэ? Эрдэмтэд материйн хатуу төлөв байдлын шинж чанарыг удаан хугацаанд судалж ирсэн. Температурт өртөхөд энэ нь бас өөрчлөгддөг. Ийм биеийг шингэн рүү шилжүүлэхийг хайлах гэж нэрлэдэг. Хатуу биеийг хийн төлөвт шилжүүлэхийг сублимация гэж нэрлэдэг. Температур буурах тусам хатуу талст үүсдэг. Хүйтний нөлөөгөөр зарим бодис аморф үе рүү шилждэг. Эрдэмтэд энэ үйл явцыг шилэн шилжилт гэж нэрлэдэг.
Хатуу бодисын дотоод бүтэц өөрчлөгдөх үед. Энэ нь температур буурах тусам хамгийн их дарааллыг олж авдаг. Агаар мандлын даралт ба температур T > 0 К үед байгальд байгаа аливаа бодис хатуурч байдаг. Талсжихын тулд 24 атм даралт шаарддаг гелий л энэ дүрмийн үл хамаарах зүйл юм.
Бодисын хатуу төлөв нь түүнд янз бүрийн физик шинж чанарыг өгдөг. Эдгээр нь тодорхой талбар, хүчний нөлөөн дор бие махбодийн өвөрмөц зан үйлийг тодорхойлдог. Эдгээр шинж чанаруудыг бүлэгт хуваадаг. 3 төрлийн энергид (механик, дулааны, цахилгаан соронзон) тохирох 3 нөлөөллийн арга байдаг. Үүний дагуу хатуу бодисын физик шинж чанарын 3 бүлэг байдаг.
- Биеийн стресс, хэв гажилттай холбоотой механик шинж чанарууд. Эдгээр шалгуурын дагуу хатуу биетүүдийг уян харимхай, реологийн, бат бөх, технологийн гэж хуваадаг. Амрах үед ийм бие нь хэлбэрээ хадгалдаг боловч гадны хүчний нөлөөн дор өөрчлөгдөж болно. Энэ тохиолдолд түүний хэв гажилт нь хуванцар (анхны хэлбэр нь эргэж ирдэггүй), уян харимхай (анхны хэлбэрт буцаж ирдэг) эсвэл сүйтгэгч (тодорхой босго хүрэх үед задрах / эвдрэх) байж болно. Хэрэглэсэн хүчний хариу урвалыг уян харимхай модулиар тодорхойлно. Хатуу бие нь зөвхөн шахалт, хурцадмал байдлыг эсэргүүцэхээс гадна зүсэх, мушгирах, гулзайлгах зэргийг тэсвэрлэдэг. Хатуу биетийн хүч чадал нь сүйрлийг эсэргүүцэх чадвар юм.
- Дулаан, дулааны талбайд ил гарсан үед илэрдэг. Хамгийн чухал шинж чанаруудын нэг бол бие нь шингэн төлөвт шилжих хайлах цэг юм. Энэ нь талст хатуу биетүүдэд ажиглагддаг. Аморф биетүүд нь шингэн төлөвт шилжих нь температур нэмэгдэхийн хэрээр аажмаар явагддаг тул хайлах далд дулаантай байдаг. Тодорхой халуунд хүрэхэд аморф бие нь уян хатан чанараа алдаж, уян хатан чанарыг олж авдаг. Энэ төлөв нь шилэн шилжилтийн температурт хүрсэн гэсэн үг юм. Халах үед хатуу бие нь гажигтай байдаг. Түүнээс гадна энэ нь ихэвчлэн өргөжиж байдаг. Тоон хувьд энэ төлөв нь тодорхой коэффициентээр тодорхойлогддог. Биеийн температур нь шингэн, уян хатан чанар, хатуулаг, хүч чадал зэрэг механик шинж чанаруудад нөлөөлдөг.
- Өндөр хатуулагтай цахилгаан соронзон долгион ба бичил хэсгүүдийн урсгалын хатуу биетэд үзүүлэх нөлөөлөлтэй холбоотой цахилгаан соронзон. Эдгээрт мөн цацрагийн шинж чанарууд орно.
Бүсийн бүтэц
Хатуу бодисыг мөн бүсийн бүтэц гэж нэрлэгдэх байдлаар нь ангилдаг. Тиймээс, тэдний дунд:
- Кондукторууд нь дамжуулагч ба валентын зурвасууд нь давхцаж байдгаараа онцлогтой. Энэ тохиолдолд электронууд тэдгээрийн хооронд шилжиж, өчүүхэн энерги хүлээн авах боломжтой. Бүх металлыг дамжуулагч гэж үздэг. Ийм биед потенциалын зөрүүг хэрэглэх үед цахилгаан гүйдэл үүсдэг (хамгийн бага ба хамгийн их потенциалтай цэгүүдийн хоорондох электронуудын чөлөөт хөдөлгөөнөөс шалтгаалан).
- Бүсүүд нь давхцдаггүй диэлектрикүүд. Тэдний хоорондох зай нь 4 эВ-ээс давсан байна. Электроныг валентын бүсээс дамжуулах зурвас руу дамжуулахын тулд их хэмжээний энерги шаардагдана. Эдгээр шинж чанаруудын улмаас диэлектрик нь бараг гүйдэл дамжуулдаггүй.
- Дамжуулах ба валентын зурвасгүй байдгаараа тодорхойлогддог хагас дамжуулагч. Тэдний хоорондох зай нь 4 эВ-ээс бага байна. Электроныг валентын бүсээс дамжуулах зурвас руу шилжүүлэхийн тулд диэлектрикээс бага энерги шаардагдана. Цэвэр (нөөцгүй ба дотоод) хагас дамжуулагч нь гүйдлийг сайн дамжуулдаггүй.
Хатуу биет дэх молекулуудын хөдөлгөөн нь тэдгээрийн цахилгаан соронзон шинж чанарыг тодорхойлдог.
Бусад шинж чанарууд
Мөн хатуу бодисыг соронзон шинж чанараар нь ангилдаг. Гурван бүлэг байдаг:
- Шинж чанар нь температур эсвэл нэгтгэх төлөвөөс бага зэрэг хамаардаг диамагнетууд.
- Атомын соронзон момент ба дамжуулагч электронуудын чиглэлийн үр дагавар болох парамагнетууд. Кюригийн хуулийн дагуу тэдний мэдрэмтгий байдал нь температуртай пропорциональ буурдаг. Тэгэхээр 300 К-д 10 -5 байна.
- Алсын зайн атомын дарааллыг агуулсан эмх цэгцтэй соронзон бүтэцтэй биетүүд. Соронзон момент бүхий бөөмс нь торныхоо зангилаанд үе үе байрладаг. Ийм хатуу бодис, бодисыг хүний үйл ажиллагааны янз бүрийн салбарт ихэвчлэн ашигладаг.
Байгаль дахь хамгийн хатуу бодисууд
Тэд юу вэ? Хатуу бодисын нягт нь тэдний хатуулгийг ихээхэн тодорхойлдог. Сүүлийн жилүүдэд эрдэмтэд "хамгийн бат бөх бие" гэсэн хэд хэдэн материалыг олж илрүүлжээ. Хамгийн хатуу бодис бол фуллерит (фуллерен молекул бүхий болор) бөгөөд алмаазаас ойролцоогоор 1.5 дахин хатуу байдаг. Харамсалтай нь одоогоор маш бага хэмжээгээр худалдаалагдаж байна.
Өнөөдөр ирээдүйд үйлдвэрт ашиглагдах хамгийн хатуу бодис бол лонсдалейт (зургаан өнцөгт алмаз) юм. Энэ нь алмаазаас 58% илүү хатуу юм. Лонсдейт бол нүүрстөрөгчийн аллотропик өөрчлөлт юм. Түүний болор тор нь алмазтай маш төстэй юм. Лонсдалейтын эсэд 4 атом, алмааз нь 8 атом агуулдаг. Өнөөдөр өргөн хэрэглэгддэг талстуудаас алмаз хамгийн хатуу нь хэвээр байна.
шингэн, аморф ба талст биетүүд
хий ба шингэн
хий, шингэн ба талст хатуу бодис
ойролцоогоор молекулын диаметртэй тэнцүү байна
молекулын диаметрээс бага
молекулын диаметрээс ойролцоогоор 10 дахин их
хийн температураас хамаарна
шингэн
талст биетүүд
аморф биетүүд
зөвхөн хийн бүтцийн загварууд
зөвхөн аморф биеийн бүтцийн загварууд
хий ба шингэний бүтцийн загварууд
хий, шингэн, хатуу бодисын бүтцийн загварууд
молекулуудын хоорондох зай нэмэгддэг
молекулууд бие биенээ татаж эхэлдэг
молекулуудын байрлал дахь эмх цэгц нэмэгддэг
молекулуудын хоорондох зай багасна
өөрчлөгдөөгүй
5 дахин нэмэгдсэн
5 дахин буурсан байна
тавын язгуураар нэмэгдсэн
Молекулуудын хоорондох зайг молекулуудын хэмжээтэй (хэвийн нөхцөлд) харьцуулж болно
Хэвийн нөхцөлд хийнүүдэд молекулуудын хоорондох дундаж зай байна
Бөөмийн зохион байгуулалтын хамгийн бага дараалал нь шинж чанар юм
Бодисын хөрш зэргэлдээ хэсгүүдийн хоорондох зай нь бөөмсийн хэмжээнээс дунджаар хэд дахин их байдаг. Энэ мэдэгдэл нь загвартай тохирч байна
Усны шингэнээс талст төлөвт шилжих үед
Тогтмол даралттай үед хийн молекулын концентраци 5 дахин нэмэгдсэн боловч масс нь өөрчлөгдөөгүй. Хийн молекулуудын орчуулгын хөдөлгөөний дундаж кинетик энерги
Хүснэгтэнд зарим бодисын хайлах болон буцлах цэгүүдийг харуулав.
бодис | Буцалж буй температур | бодис | Хайлах температур |
нафталин |
Зөв мэдэгдлийг сонгоно уу.
Мөнгөн усны хайлах цэг нь эфирийн буцлах цэгээс өндөр байдаг
Архины буцлах цэг нь мөнгөн усны хайлах цэгээс бага байдаг
Согтууруулах ундааны буцалгах температур нафталины хайлах цэгээс өндөр байдаг
Эфирийн буцалгах цэг нафталины хайлах цэгээс бага байна
Хатуу бодисын температур 17 ºС-аар буурсан. Температурын үнэмлэхүй хуваарь дээр энэ өөрчлөлт байсан
1) 290 К 2) 256 К 3) 17 К 4) 0 К
9. Тогтмол эзэлхүүнтэй саванд 2 моль хэмжээтэй идеал хий агуулагддаг. Савны хананд хийн даралт 2 дахин нэмэгдэхийн тулд савнаас 1 моль хий ялгарах үед хийтэй савны үнэмлэхүй температурыг хэрхэн өөрчлөх вэ?
1) 2 дахин нэмэгдэнэ 3) 4 дахин нэмэгдэнэ
2) 2 дахин бууруулах 4) 4 дахин бууруулах
10. T температур ба p даралттай үед идеал хийн нэг моль V эзэлхүүнийг эзэлдэг. 2 моль хэмжээгээр авсан ижил хийн эзэлхүүнийг 2р даралт, 2Т температурт ямар хэмжээтэй байлгах вэ?
1) 4V 2) 2V 3) V 4) 8V
11. Саванд 3 моль хэмжээгээр авсан устөрөгчийн температур T-тэй тэнцүү байна. Ижил эзэлхүүнтэй, ижил даралттай саванд 3 моль хэмжээгээр авсан хүчилтөрөгчийн температур ямар байх вэ?
1) Т 2) 8Т 3) 24 Т 4) Т/8
12. Поршеноор хаалттай саванд хамгийн тохиромжтой хий байдаг. Хийн даралтын температураас түүний төлөвийн өөрчлөлттэй хамаарлын графикийг зурагт үзүүлэв. Хамгийн бага эзэлхүүнтэй хийн ямар төлөв тохирох вэ?
1) A 2) B 3) C 4) D
13. Тогтмол эзэлхүүнтэй саванд масс нь харилцан адилгүй байдаг идеал хий байдаг. Диаграмм нь хийн төлөвийг өөрчлөх үйл явцыг харуулж байна. Диаграммын аль цэгт хийн масс хамгийн их байх вэ?
1) A 2) B 3) C 4) D
14. Ижил температурт битүү саванд байгаа ханасан уур нь нэг саванд байгаа ханаагүй уураас ялгаатай.
1) даралт
2) молекулуудын хөдөлгөөний хурд
3) молекулуудын эмх замбараагүй хөдөлгөөний дундаж энерги
4) гадны хий байхгүй байх
15. Диаграммын аль цэг нь хийн хамгийн их даралттай тохирч байна вэ?
яг тодорхой хариулт өгөх боломжгүй
17. 2500 шоо метр эзэлхүүнтэй, 400 кг бүрхүүлийн масстай бөмбөлөг ёроолд нь нүхтэй бөгөөд түүгээр дамжин баллон дахь агаарыг шатаагчаар халаана. Бөмбөлөг 200 кг жинтэй ачаатай (сагс, нисгэгч) хөөрөхийн тулд агаарын бөмбөлөг доторх хамгийн бага температурыг хэдэн хүртэл халаах ёстой вэ? Орчны агаарын температур 7ºС, нягт нь шоо метр тутамд 1.2 кг байна. Бөмбөгний бүрхүүлийг сунгах боломжгүй гэж үздэг.
MCT ба термодинамик
MCT ба термодинамик
Энэ хэсгийн хувьд сонголт бүр нь сонголттой таван ажлыг багтаасан
Хариултаас 4 нь суурь, 1 нь ахисан түвшнийх. Шалгалтын үр дүнд үндэслэн
Дараах агуулгын элементүүдийг сурсан.
Менделеев-Клапейроны тэгшитгэлийн хэрэглээ;
Молекулын концентраци ба температураас хийн даралтын хамаарал;
Халаах, хөргөх үеийн дулааны хэмжээ (тооцоо);
Дулаан дамжуулах онцлог;
Агаарын харьцангуй чийгшил (тооцоо);
Термодинамик дахь ажил (график);
Хийн төлөвийн тэгшитгэлийн хэрэглээ.
Үндсэн түвшний ажлуудын дунд дараахь асуултууд хүндрэл учруулсан.
1) Төрөл бүрийн изопроцесс дахь дотоод энергийн өөрчлөлт (жишээ нь
даралтын изохорик өсөлт) – 50% гүйцэтгэл.
2) изопроцессын графикууд – 56%.
Жишээ 5.
Үзүүлсэн процесст идеал хийн тогтмол масс оролцдог
зураг дээр. Процессын явцад хамгийн их хийн даралтыг бий болгодог
1) 1-р цэг дээр
2) 1-2 сегментийг бүхэлд нь
3) 3-р цэг дээр
4) бүхэл бүтэн сегмент 2-3
Хариулт: 1
3) Агаарын чийгшлийг тодорхойлох - 50%. Эдгээр даалгавар нь гэрэл зураг агуулсан байв
психрометр, үүний дагуу хуурай ба нойтон заалтыг авах шаардлагатай байв
термометр, дараа нь хэсгийг ашиглан агаарын чийгшлийг тодорхойлно
даалгаварт өгсөн психометрийн хүснэгт.
4) Термодинамикийн нэгдүгээр хуулийн хэрэглээ. Эдгээр ажлууд хамгийн их болсон
Энэ хэсгийн үндсэн түвшний даалгавруудын дунд хэцүү - 45%. Энд
график ашиглах, изопроцессын төрлийг тодорхойлох шаардлагатай байв
(изотерм эсвэл изохорын аль нэгийг ашигласан) ба үүний дагуу
өгөгдсөн нөгөө параметр дээр үндэслэн аль нэг параметрийг тодорхойлно.
Ахисан түвшний ажлуудын дунд тооцооллын асуудлуудыг танилцуулав
хийн төлөвийн тэгшитгэлийн хэрэглээ нь дунджаар 54% -иар хийгдсэн.
оюутнууд, түүнчлэн өөрчлөлтийг тодорхойлохын тулд өмнө нь ашигласан даалгаврууд
дурын процесс дахь идеал хийн параметрүүд. Тэдэнтэй амжилттай харьцдаг
зөвхөн хүчирхэг төгсөгчдийн бүлэг байсан бөгөөд төгсөлтийн дундаж түвшин 45% байв.
Ийм нэг ажлыг доор өгөв.
Жишээ 6
Хамгийн тохиромжтой хий нь поршений хаалттай саванд агуулагддаг. Үйл явц
хийн төлөвийн өөрчлөлтийг диаграммд үзүүлэв (зураг харна уу). Хэрхэн
А төлөвөөс В төлөвт шилжих үед хийн эзлэхүүн өөрчлөгдсөн үү?
1) байнга нэмэгддэг
2) байнга буурсан
3) эхлээд нэмэгдсэн, дараа нь буурсан
4) эхлээд буурч, дараа нь нэмэгдсэн
Хариулт: 1
Үйл ажиллагааны төрөл Тоо хэмжээ
даалгавар %
гэрэл зураг2 10-12 25.0-30.0
4. ФИЗИК
4.1. Физикийн хяналтын хэмжих материалын шинж чанар
2007 он
2007 оны улсын нэгдсэн шалгалтын шалгалтын ажил
өмнөх хоёр жилийнхтэй ижил бүтэц. Энэ нь 40 даалгавараас бүрдсэн,
танилцуулгын хэлбэр, нарийн төвөгтэй байдлын түвшинд ялгаатай. Ажлын эхний хэсэгт
Олон сонголттой 30 даалгаврыг багтаасан бөгөөд даалгавар бүрийг дагалдав
дөрвөн хариултын сонголтоос зөвхөн нэг нь зөв байсан. Хоёр дахь хэсэгт 4 орсон
богино хариултын даалгавар. Шийдвэрлэсний дараа тэд тооцооллын асуудлууд байсан
гэсэн хариултыг тоо хэлбэрээр өгөх шаардлагатай болсон. Шалгалтын гурав дахь хэсэг
ажил - эдгээр нь тооцооллын 6 асуудал бөгөөд үүнийг иж бүрэн авчрах шаардлагатай байв
нарийвчилсан шийдэл. Ажлыг дуусгах нийт хугацаа 210 минут байв.
Боловсролын агуулгын элемент, тодорхойлолтын кодлогч
шалгалтын материалыг заавал биелүүлэх доод хэмжээг үндэслэн эмхэтгэсэн
1999 оны No56) болон улсын стандартын Холбооны бүрэлдэхүүн хэсгийг харгалзан үзсэн
Физикийн дунд (бүрэн) боловсрол, тусгай түвшний боловсрол (МоЯ-ны 5-р тушаал
2004 оны 3-р сарын №1089). Агуулгын элементийн кодлогч нь дагуу өөрчлөгдөөгүй
2006 онтой харьцуулахад зөвхөн нэгэн зэрэг байсан элементүүдийг багтаасан
улсын стандартын Холбооны бүрэлдэхүүн хэсэгт хоёуланд нь тусгагдсан болно
(профайлын түвшин, 2004) болон заавал дагаж мөрдөх доод агуулгад
боловсрол 1999 он
2006 оны хяналтын хэмжих материалтай харьцуулбал хувилбараар
2007 оны Улсын нэгдсэн шалгалтад хоёр өөрчлөлт орсон. Үүний эхнийх нь дахин хуваарилалт байв
сэдэвчилсэн үндсэн дээр ажлын эхний хэсэгт даалгавар. Хэцүү байсан ч хамаагүй
(үндсэн эсвэл ахисан түвшний) бүх механик даалгавруудыг эхлээд, дараа нь дагасан
MCT ба термодинамик, электродинамик, эцэст нь квант физикийн чиглэлээр. Хоёрдугаарт
Энэхүү өөрчлөлт нь даалгаврын тестийг зорилтот түвшинд нэвтрүүлэхтэй холбоотой байв
арга зүйн ур чадварыг бүрдүүлэх. 2007 онд A30 даалгаврууд ур чадвараа шалгасан
хэлбэрээр илэрхийлсэн туршилтын судалгааны үр дүнд дүн шинжилгээ хийх
хүснэгт эсвэл график, түүнчлэн туршилтын үр дүнд үндэслэн график байгуулах. Сонголт
A30 шугамын даалгаврыг үүнийг шалгах хэрэгцээ шаардлагад үндэслэн гүйцэтгэсэн
нэг төрлийн үйл ажиллагааны цуврал сонголтууд ба үүнээс үл хамааран
тодорхой ажлын сэдэвчилсэн хамаарал.
Шалгалтын хуудас нь үндсэн, ахисан түвшний даалгавруудыг багтаасан
болон хүндрэлийн өндөр түвшин. Үндсэн түвшний даалгаврууд нь хамгийн их ур чадварыг шалгасан
чухал физик ухагдахуун, хууль. Дээд түвшний даалгавруудыг хянаж байсан
илүү төвөгтэй үйл явцыг шинжлэхийн тулд эдгээр ойлголт, хуулийг ашиглах чадвар эсвэл
аль нэгнийх нь дагуу нэг буюу хоёр хууль (томьёо) хэрэглэхтэй холбоотой асуудлыг шийдвэрлэх чадвар
сургуулийн физикийн хичээлийн сэдвүүд. Өндөр түвшний нарийн төвөгтэй ажлуудыг тооцдог
их дээд сургуульд элсэлтийн шалгалтад тавигдах шаардлагын түвшинг тусгасан даалгавар болон
Физикийн хоёр, гурван хэсгийн мэдлэгийг өөрчилсөн эсвэл нэг дор хэрэглэхийг шаарддаг
шинэ нөхцөл байдал.
2007 оны KIM нь бүх үндсэн агуулгын даалгавруудыг багтаасан
Физикийн хичээлийн хэсгүүд:
1) "Механик" (кинематик, динамик, статик, механик дахь хадгалалтын хуулиуд,
механик чичиргээ ба долгион);
2) “Молекулын физик. Термодинамик";
3) "Электродинамик" (электростатик, тогтмол гүйдэл, соронзон орон,
цахилгаан соронзон индукц, цахилгаан соронзон хэлбэлзэл ба долгион, оптик);
4) "Квантын физик" (STR-ийн элементүүд, долгион-бөөмийн хоёрдмол байдал, физик
атом, атомын цөмийн физик).
Хүснэгт 4.1-д тус бүр дэх агуулгын блокууд дахь даалгаврын хуваарилалтыг харуулав
шалгалтын хуудасны хэсгээс.
Хүснэгт 4.1
даалгаврын төрлөөс хамаарна
Бүгд ажил
(сонголттой
(товчтой
даалгавар % Тоо хэмжээ
даалгавар % Тоо хэмжээ
даалгавар %
1 Механик 11-131 27.5-32.5 9-10 22.5-25.0 1 2.5 1-2 2.5-5.0
2 МСТ ба термодинамик 8-10 20.0-25.0 6-7 15.0-17.5 1 2.5 1-2 2.5-5.0
3 Электродинамик 12-14 30.0-35.5 9-10 22.5-15.0 2 5.0 2-3 5.0-7.5
4 Квантын физик ба
СТО 6-8 15.0-20.0 5-6 12.5-15.0 – – 1-2 2.5-5.0
Хүснэгт 4.2-т агуулгын блокууд дахь даалгаврын хуваарилалтыг харуулав
хүндрэлийн түвшнээс хамаарна.
Хүснэгт4.2
Физикийн хичээлийн хэсгүүдээр даалгаврын хуваарилалт
хүндрэлийн түвшнээс хамаарна
Бүгд ажил
Үндсэн түвшин
(сонголттой
Өргөгдсөн
(хариултын сонголттой
ба богино
Өндөр түвшин
(өргөтгөсөн
Хариултын хэсэг)
даалгавар % Тоо хэмжээ
даалгавар % Тоо хэмжээ
даалгавар % Тоо хэмжээ
даалгавар %
1 Механик 11-13 27.5-32.5 7-8 17.5-20.0 3 7.5 1-2 2.5-5.0
2 МСТ ба термодинамик 8-10 20.0-25.0 5-6 12.5-15.0 2 5.0 1-2 2.5-5.0
3 Электродинамик 12-14 30.0-35.5 7-8 17.5-20.0 4 10.0 2-3 5.0-7.5
4 Квантын физик ба
СТО 6-8 15.0-20.0 4-5 10.0-12.5 1 2.5 1-2 2.5-5.0
Шалгалтын хуудасны агуулгыг боловсруулахдаа бид анхаарч үзсэн
төрөл бүрийн үйл ажиллагааны ур чадварыг шалгах хэрэгцээ. Хаана
Төрлөөр нь хуваарилалтыг харгалзан цуврал сонголт бүрийн даалгавруудыг сонгосон
Хүснэгт 4.3-т үзүүлсэн үйл ажиллагаа.
1 Сэдэв тус бүрийн даалгаврын тооны өөрчлөлт нь C6 ба нарийн төвөгтэй даалгавруудын өөр өөр сэдвүүдээс шалтгаална
А30 даалгавар, физикийн янз бүрийн салбаруудын материалыг ашиглан арга зүйн ур чадварыг шалгах
янз бүрийн цуврал сонголтууд.
Хүснэгт4.3
Үйл ажиллагааны төрлөөр ажил үүргийн хуваарилалт
Үйл ажиллагааны төрөл Тоо хэмжээ
даалгавар %
1 Загвар, ойлголт, хэмжигдэхүүний физик утгыг ойлгох 4-5 10.0-12.5
2 Физик үзэгдлүүдийг тайлбарлах, янз бүрийн нөлөөллийг ялгах
үзэгдэл үүсэх хүчин зүйлс, байгалийн үзэгдлийн илрэл эсвэл
тэдгээрийг техникийн төхөөрөмж болон өдөр тутмын амьдралд ашиглах
3 Физикийн хуулиудыг (томьёо) ашиглан үйл явцыг шинжлэх
чанарын түвшин 6-8 15.0-20.0
4 Физикийн хуулиудыг (томьёо) ашиглан үйл явцыг шинжлэх
тооцоолсон түвшин 10-12 25.0-30.0
5 Туршилтын судалгааны үр дүнд дүн шинжилгээ хийх 1-2 2.5-5.0
6 График, хүснэгт, диаграммаас олж авсан мэдээлэлд дүн шинжилгээ хийх,
гэрэл зураг2 10-12 25.0-30.0
7 Төрөл бүрийн нарийн төвөгтэй түвшний бодлого шийдвэрлэх 13-14 32.5-35.0
Шалгалтын ажлын эхний болон хоёрдугаар хэсгийн бүх даалгаврыг 1-ээр үнэлэв
анхан шатны оноо. Гурав дахь хэсэгт (C1-C6) асуудлын шийдлийг хоёр мэргэжилтэн шалгасан
үнэлгээний ерөнхий шалгуурын дагуу зөв болон
хариултын бүрэн байдал. Нарийвчилсан хариулт бүхий бүх даалгаврын хамгийн дээд оноо нь 3 байв
оноо. Оюутан 2-оос доошгүй оноо авсан тохиолдолд асуудлыг шийдсэн гэж үзнэ.
Шалгалтын бүх даалгаврыг гүйцээхэд өгсөн оноонд үндэслэнэ
бүтээлийг 100 онооны системээр “шалгах” оноо болон үнэлгээ болгон хөрвүүлсэн
таван онооны системээр. Хүснэгт 4.4-т анхдагч,
сүүлийн гурван жилийн таван онооны систем ашиглан шалгалтын оноо.
Хүснэгт4.4
Анхан шатны онооны харьцаа, шалгалтын оноо, сургуулийн дүн
Жил, оноо 2 3 4 5
2007 оны анхан шатны 0-11 12-22 23-35 36-52
тест 0-32 33-51 52-68 69-100
2006 оны анхан шатны 0-9 10-19 20-33 34-52
тест 0-34 35-51 52-69 70-100
2005 оны анхан шатны 0-10 11-20 21-35 36-52
тест 0-33 34-50 51-67 68-100
Анхан шатны онооны хил хязгаарыг харьцуулж үзэхэд энэ жилийн нөхцөл байдал харагдаж байна
зохих тэмдгийг авах нь 2006 онтой харьцуулахад илүү хатуу байсан боловч
ойролцоогоор 2005 оны нөхцөлтэй тохирч байсан.Энэ нь өнгөрсөн хугацаанд
жил физикийн нэгдсэн шалгалтыг зөвхөн их дээд сургуульд элсэхээр төлөвлөж байсан хүмүүс өгсөнгүй.
холбогдох профайлд, гэхдээ мөн оюутнуудын бараг 20% (шалгалтанд хамрагдсан хүмүүсийн нийт тоо),
анхан шатны физикийн чиглэлээр суралцсан (тэдний хувьд энэ шалгалтыг шийдсэн
бүс нутаг заавал байх ёстой).
2007 онд шалгалтанд зориулж нийт 40 хувилбар бэлтгэсэн.
Эдгээр нь өөр өөр төлөвлөгөөний дагуу бүтээгдсэн таван цуврал 8 сонголт байв.
Цуврал сонголтууд нь хяналттай агуулгын элементүүд болон төрлөөр ялгаатай байв
ижил төрлийн даалгаварт зориулсан үйл ажиллагаа, гэхдээ ерөнхийдөө бүгд ойролцоогоор байсан
2 Энэ тохиолдолд бид даалгаврын текстэд танилцуулсан мэдээллийн хэлбэр эсвэл сатааруулагчдыг хэлнэ.
тиймээс нэг даалгавар нь хоёр төрлийн үйл ажиллагааг шалгах боломжтой.
хүндрэлийн дундаж түвшин ижил бөгөөд шалгалтын төлөвлөгөөтэй тохирч байна
Хавсралт 4.1-д өгсөн ажил.
4.2. Физикийн улсын нэгдсэн шалгалтад оролцогчдын онцлог2007 жилийн
Энэ жил физикийн улсын нэгдсэн шалгалтад 70052 хүн хамрагдсан байна.
өмнөх оныхоос мэдэгдэхүйц бага, үзүүлэлттэй ойролцоо байна
2005 (хүснэгт 4.5-ыг үзнэ үү). Төгсөгчид улсын нэгдсэн шалгалт өгсөн бүс нутгийн тоо
физик, 65 болж нэмэгдсэн. форматаар физикийн хичээл сонгосон төгсөгчдийн тоо
Улсын нэгдсэн шалгалт нь өөр өөр бүс нутагт эрс ялгаатай: 5316 хүнээс. Бүгд найрамдах улсад
Татарстан 51 хүртэл хүн Ненецийн автономит тойрогт. -ийн хувиар
нийт төгсөгчдийн тоонд физикийн улсын нэгдсэн шалгалтанд оролцогчдын тоо
Москвад 0.34%, Самара мужид 19.1% байна.
Хүснэгт4.5
Шалгалтанд оролцогчдын тоо
Жилийн тоо охид хөвгүүд
бүс нутаг
оролцогчид тоо % Тоо %
2005 54 68 916 18 006 26,1 50 910 73,9
2006 61 90 3893 29 266 32,4 61 123 67,6
2007 65 70 052 17 076 24,4 52 976 75,6
Физикийн шалгалтыг ихэвчлэн залуу эрэгтэйчүүд сонгодог бөгөөд зөвхөн дөрөвний нэгийг нь сонгодог
нийт оролцогчдын дунд үргэлжлүүлэхээр сонгосон охид байна
физик, техникийн профайл бүхий боловсролын их дээд сургуулиуд.
Шалгалтанд оролцогчдыг ангиллаар нь хуваарилах нь жилээс жилд бараг өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна.
суурин газрын төрөл (хүснэгт 4.6-г үзнэ үү). Авсан төгсөгчдийн бараг тал хувь нь
Физикийн улсын нэгдсэн шалгалт, томоохон хотуудад амьдардаг бөгөөд зөвхөн 20% нь төгссөн оюутнууд байдаг
хөдөөгийн сургуулиуд.
Хүснэгт4.6
Шалгалтанд оролцогчдыг тооцооны төрлөөр хуваарилах, аль нь
тэдний боловсролын байгууллагууд байрладаг
Шалгуулагчдын тоо Хувь
Шалгуулагчдын нутаг дэвсгэрийн төрөл
Хөдөөгийн суурин (тосгон,
тосгон, тариалангийн талбай гэх мэт) 13,767 18,107 14,281 20,0 20,0 20,4
Хотын суурин
(ажлын тосгон, хотын тосгон
төрөл гэх мэт)
4 780 8 325 4 805 6,9 9,2 6,9
50 мянгаас доош хүн амтай хот 7,427 10,810 7,965 10,8 12,0 11,4
50-100 мянган хүн амтай хот 6063 8757 7088 8.8 9.7 10.1
100-450 мянган хүн амтай хот 16195 17673 14630 23.5 19.5 20.9
450-680 мянган хүн амтай хот 7679 11799 7210 11.1 13.1 10.3
680 гаруй мянган хүн амтай хот.
хүн 13,005 14,283 13,807 18,9 15,8 19,7
Санкт-Петербург – 72 7 – 0,1 0,01
Москва – 224 259 – 0,2 0,3
Өгөгдөл байхгүй – 339 – – 0.4 –
Нийт 68,916 90,389 70,052 100% 100% 100%
3 2006 онд нэг бүс нутагт физикийн чиглэлээр их дээд сургуульд элсэх шалгалтыг зөвхөн
Улсын нэгдсэн шалгалтын формат. Үүний үр дүнд Улсын нэгдсэн шалгалтад оролцогчдын тоо ийм мэдэгдэхүйц нэмэгдсэн.
Боловсролын төрлөөр шалгалтанд оролцогчдын бүрэлдэхүүн бараг өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна.
байгууллагууд (хүснэгт 4.7-г үзнэ үү). Өнгөрсөн жилийнх шиг дийлэнх нь
шалгалтанд хамрагдсан хүмүүсийн ерөнхий боловсролын сургууль төгссөн, ердөө 2 орчим хувь нь
төгсөгчид анхан шатны боловсролын байгууллагуудаас шалгалт өгөхөөр ирсэн
дунд мэргэжлийн боловсрол.
Хүснэгт4.7
Шалгалтанд оролцогчдыг боловсролын байгууллагын төрлөөр хуваарилах
Тоо
шалгуулагчид
Хувь
Шалгуулагчдын боловсролын байгууллагын төрөл
2006 Г. 2007 Г. 2006 Г. 2007 Г.
Ерөнхий боловсролын байгууллага 86,331 66,849 95,5 95,4
Оройн (ээлжийн) ерөнхий боловсрол
байгууллагууд 487 369 0.5 0.5
Ерөнхий боловсролын дотуур байр,
кадет сургууль, дотуур байртай сургууль
анхны нислэгийн сургалт
1 144 1 369 1,3 2,0
Боловсролын байгууллагууд бага ба
дунд мэргэжлийн боловсрол 1,469 1,333 1.7 1.9
Өгөгдөл байхгүй 958 132 1.0 0.2
Нийт: 90,389 70,052 100% 100%
4.3. Физикийн шалгалтын үндсэн үр дүн
Ер нь 2007 оны шалгалтын ажлын дүн гарсан
өнгөрсөн жилийн үр дүнгээс арай өндөр боловч ойролцоогоор ижил түвшинд байна
өмнөх жилийн тоо. Хүснэгт 4.8-д 2007 оны физикийн улсын нэгдсэн шалгалтын дүнг харуулав.
таван онооны системээр, Хүснэгт 4.9, Зураг. 4.1 - тестийн 100 онооны үндсэн дээр
цэгийн масштаб. Харьцуулалтыг тодорхой болгохын тулд үр дүнг харьцуулан үзүүлэв
өмнөх хоёр жил.
Хүснэгт4.8
Шалгалтанд оролцогчдыг түвшнээр нь хуваах
бэлтгэл(нийт дүнгийн хувь)
“2” жил “5” оноогоор “p3o” 5 оноо “b4n”.
2005 10,5% 40,7% 38,1% 10,7%
2006 16,0% 41,4% 31,1% 11,5%
2007 12,3% 43,2% 32,5% 12,0%
Хүснэгт4.9
Шалгалтанд оролцогчдын хуваарилалт
онд авсан шалгалтын оноонд үндэслэнэ2005-2007 yy.
Он Туршилтын онооны хуваарийн интервал
солилцоо 0-10 11-20 21-30 31-40 41-50 51-60 61-70 71-80 81-90 91-100
2005 0,09% 0,57% 6,69% 19,62% 24,27% 24,44% 16,45% 6,34% 1,03% 0,50% 68 916
2006 0,10% 0,19% 6,91% 23,65% 23,28% 19,98% 15,74% 7,21% 2,26% 0,68% 90 389
2007 0,07% 1,09% 7,80% 19,13% 27,44% 20,60% 14,82% 6,76% 1,74% 0,55% 70 052
0-10 11-20 21-30 31-40 41-50 51-60 61-70 71-80 81-90 91-100
Туршилтын оноо
Хүлээн авсан оюутнуудын хувь
тохирох шалгалтын оноо
Цагаан будаа. 4.1 Шалгалтанд оролцогчдын авсан шалгалтын оноогоор хуваарилалт
Хүснэгт 4.10-д 100 онооноос шалгалтын оноогоор хуваарийн харьцуулалтыг үзүүлэв
анхан шатны шалгалтын хувилбарын даалгавруудыг гүйцэтгэсэн үр дүнтэй масштаб
Хүснэгт4.10
Анхан шатны болон тестийн онооны интервалын харьцуулалт2007 жил
Хуваарийн интервал
шалгалтын оноо 0-10 11-20 21-30 31-40 41-50 51-60 61-70 71-80 81-90 91-100
Хуваарийн интервал
үндсэн оноо 0-3 4-6 7-10 11-15 16-22 23-29 30-37 38-44 45-48 49-52
Шалгуулагч 35 оноо (3 оноо, үндсэн оноо - 13) авах
Эхний хэсгийн хамгийн энгийн 13 асуултад зөв хариулахад хангалттай байсан
ажил. 65 оноо (оноо 4, анхны оноо - 34) авахын тулд төгсөгч заавал байх ёстой
Жишээ нь, олон сонголттой 25 асуултанд зөв хариулж, дөрвөөс гурвыг нь шийдээрэй
богино хариулттай асуудлууд, мөн өндөр түвшний хоёр асуудлыг даван туулах
хүндрэлүүд. 85 оноо авсан хүмүүс (оноо 5, үндсэн оноо - 46)
ажлын эхний болон хоёр дахь хэсгийг төгс гүйцэтгэж, дор хаяж дөрвөн асуудлыг шийдсэн
гурав дахь хэсэг.
Шилдэг шилдэг нь (91-ээс 100 онооны хооронд) зөвхөн хэрэгтэй биш
сургуулийн физикийн хичээлийн бүх асуудлыг чөлөөтэй, гэхдээ практик дээр үзэх
Техникийн алдаанаас ч зайлсхий. Тиймээс 94 оноо авахын тулд (анхдагч оноо
- 49) зөвхөн 3 үндсэн оноог "авах" боломжгүй байсан бөгөөд жишээлбэл,
өндөр түвшний нарийн төвөгтэй асуудлуудын нэгийг шийдвэрлэх үед арифметик алдаа
олон сонголттой хоёр асуултанд хариулахдаа алдаа гаргадаг.
Харамсалтай нь энэ жил сургуулиа төгссөн төгсөгчдийн тоо нэмэгдсэнгүй
Физикийн улсын нэгдсэн шалгалтын дүнгээс үзэхэд хамгийн өндөр оноо авсан байна. Хүснэгт 4.11
Өнгөрсөн дөрвөн жилийн 100 онооны тоог өгсөн.
Хүснэгт4.11
Шалгалтанд оролцогчдын тоо, шалгалтын дүнгээр хэн оноо авсан100 оноо
2004 2005 2006 2007 он
Сурагчдын тоо 6 23 33 28
Энэ жилийн тэргүүлэгчид нь 27 хөвгүүд, зөвхөн нэг охин (Romanova A.I
Нововоронежийн 1-р дунд сургууль). Өнгөрсөн жилийнх шиг 153-р лицей төгсөгчдийн дунд
Уфа - 100 оноо авсан хоёр оюутан нэгэн зэрэг. Ижил үр дүн (хоёр 100-
Тэдний нэрэмжит 4-р биеийн тамирын сургууль ч мөн оноо авлаа. А.С. Йошкар-Ола дахь Пушкин.
Байгалийн олон үзэгдлүүд нь бодисын бичил хэсгүүд, молекулууд, атомуудын эмх замбараагүй хөдөлгөөнийг харуулдаг. Бодисын температур өндөр байх тусам энэ хөдөлгөөн илүү хүчтэй болно. Тиймээс биеийн дулаан нь түүнийг бүрдүүлэгч молекул, атомуудын санамсаргүй хөдөлгөөний тусгал юм.
Бодисын бүх атом, молекулууд тогтмол бөгөөд санамсаргүй хөдөлгөөнд байдаг гэдгийг нотлох баримт нь тархалт байж болно - нэг бодисын бөөмсийг нөгөөд нэвчүүлэх (20а-р зургийг үз). Тиймээс үнэр нь агаарын хөдөлгөөнгүй байсан ч өрөөнд хурдан тархдаг. Нэг дусал бэх нь аягатай усыг бүхэлд нь хурдан хар өнгөтэй болгодог ч таталцал нь шилийг зөвхөн дээрээс доош чиглэлд будахад туслах ёстой юм шиг санагддаг. Хатуу биетүүдийг нягт дарж, удаан хугацаагаар байлгавал диффузийг мөн илрүүлж болно. Тархалтын үзэгдэл нь бодисын бичил хэсгүүд бүх чиглэлд аяндаа шилжих чадвартай болохыг харуулж байна. Бодисын бичил хэсгүүд, түүний молекул, атомуудын энэхүү хөдөлгөөнийг дулааны хөдөлгөөн гэж нэрлэдэг.
Шилэн доторх бүх усны молекулууд ямар ч бэх дусалгүй байсан ч хөдөлж байгаа нь ойлгомжтой. Энгийнээр хэлэхэд, бэхний тархалт нь молекулуудын дулааны хөдөлгөөнийг мэдэгдэхүйц болгодог. Дулааны хөдөлгөөнийг ажиглах, тэр ч байтугай түүний шинж чанарыг үнэлэх боломжийг олгодог өөр нэг үзэгдэл нь микроскопоор харагдахуйц бүрэн тайван шингэн дэх хамгийн жижиг хэсгүүдийн эмх замбараагүй хөдөлгөөнийг хэлдэг Брауны хөдөлгөөн байж болно. 1827 онд усанд өлгөөтэй байгаа нэг ургамлын цэцгийн спорыг микроскопоор шинжилж, тасралтгүй, эмх замбараагүй хөдөлж байгааг олж мэдсэн Английн ургамал судлаач Р.Брауны хүндэтгэлд зориулж Браун гэж нэрлэжээ.
Брауны ажиглалтыг бусад олон эрдэмтэд баталжээ. Брауны хөдөлгөөн нь шингэн дэх урсгалтай эсвэл аажмаар ууршилттай холбоогүй болох нь тогтоогдсон. Хамгийн жижиг тоосонцор (тэднийг Брауны гэж нэрлэдэг) амьд юм шиг аашилж, бөөмсийн энэхүү "бүжиг" нь шингэнийг халааж, бөөмийн хэмжээ багасах тусам хурдасч, эсрэгээр усыг илүү наалдамхай бодисоор солих үед удааширч байв. дунд. Брауны хөдөлгөөн нь хийд, жишээлбэл, агаарт байгаа утааны тоосонцор эсвэл манангийн дуслыг дагаж мөрдөх үед ажиглагдсан. Энэхүү гайхалтай үзэгдэл хэзээ ч зогссонгүй, хүссэн үедээ ажиглаж болно.
Брауны хөдөлгөөний тухай тайлбарыг зөвхөн 19-р зууны сүүлийн улиралд л өгсөн бөгөөд броуны бөөмийн хөдөлгөөн нь дулааны хөдөлгөөнд орж буй орчин (шингэн эсвэл хий) молекулуудын санамсаргүй нөлөөллөөс үүдэлтэй болохыг олон эрдэмтэд олж мэдсэн. 20б-г үзнэ үү). Дунджаар, орчны молекулууд Брауны бөөмсийг бүх талаас нь ижил хүчээр цохидог боловч эдгээр нөлөөллүүд хэзээ ч бие биенээ яг таг таслан зогсоодоггүй бөгөөд үүний үр дүнд Брауны бөөмийн хурд хэмжээ, чиглэлд санамсаргүй байдлаар өөрчлөгддөг. Тиймээс Брауны бөөмс зигзаг замаар хөдөлдөг. Түүгээр ч барахгүй Брауны бөөмийн хэмжээ, масс бага байх тусам түүний хөдөлгөөн илүү мэдэгдэхүйц болно.
1905 онд А.Эйнштейн Брауны бөөмийн хурдатгал нь тухайн орчны молекулуудтай мөргөлдөхийн тооноос хамаардаг бөгөөд энэ нь нэгжид ногдох молекулуудын тооноос хамаарна гэсэн үг юм гэж үзэн Брауны хөдөлгөөний онолыг бүтээжээ. орчны эзэлхүүн, өөрөөр хэлбэл. Авогадрогийн дугаараас. Хэрэв та орчны температур, зуурамтгай чанар, бөөмийн хэмжээ, Авогадрогийн тоог мэддэг бол броуны бөөмийн шилжилтийн дундаж квадрат цаг хугацааны явцад хэрхэн өөрчлөгддөгийг тооцоолох томъёог Эйнштейн гаргажээ. тухайн үед мэдэгддэггүй. Эйнштейний энэхүү онолын үнэн зөвийг Авогадрогийн тооны утгыг анх олж авсан Ж.Перрин туршилтаар баталжээ. Ийнхүү Брауны хөдөлгөөний шинжилгээ нь материйн бүтцийн орчин үеийн молекул кинетик онолын үндэс суурийг тавьсан юм.
Хяналтын асуултууд:
· Диффуз гэж юу вэ, энэ нь молекулуудын дулааны хөдөлгөөнтэй хэрхэн холбоотой вэ?
· Брауны хөдөлгөөн гэж юу вэ, энэ нь дулааны хөдөлгөөн мөн үү?
· Халах үед броуны хөдөлгөөний мөн чанар хэрхэн өөрчлөгдөх вэ?
Цагаан будаа. 20. (а) – дээд хэсэгт хуваалтаар тусгаарлагдсан хоёр өөр хийн молекулуудыг харуулсан бөгөөд үүнийг арилгасан (доод хэсгийг үз), үүний дараа тархалт эхэлдэг; (б) зүүн доод хэсэгт Броуны бөөмийн бүдүүвч дүрслэл (цэнхэр), орчны молекулуудаар хүрээлэгдсэн, мөргөлдөөн нь бөөмийг хөдөлгөж байна (бөөмийн гурван траекторийг үзнэ үү).
§ 21. Молекул хоорондын хүч: ХИЙ, шингэн, хатуу биетүүдийн бүтэц
Шингэнийг нэг савнаас нөгөө сав руу цутгаж, хий нь түүнд өгсөн бүх эзэлхүүнийг хурдан дүүргэдэг гэдэгт бид дассан. Ус зөвхөн голын гольдролын дагуу урсах боломжтой бөгөөд түүний дээрх агаар хил хязгаарыг мэддэггүй. Хэрвээ хий бидний эргэн тойрон дахь бүх орон зайг эзлэхийг оролдоогүй бол бид амьсгал хураах байсан, учир нь ... Бидний гаргаж буй нүүрстөрөгчийн давхар исэл бидний ойролцоо хуримтлагдаж, цэвэр агаараар амьсгалахад саад болдог. Тийм ээ, мөн машинууд удахгүй ижил шалтгаанаар зогсох болно, учир нь ... Мөн түлш шатаахад хүчилтөрөгч хэрэгтэй.
Яагаад хий нь шингэнээс ялгаатай нь түүнд өгсөн эзэлхүүнийг бүхэлд нь дүүргэдэг вэ? Бүх молекулуудын хооронд молекул хоорондын татах хүч байдаг бөгөөд молекулууд бие биенээсээ холдох тусам хэмжээ нь маш хурдан буурдаг тул хэд хэдэн молекулын диаметртэй тэнцүү зайд огт харьцдаггүй. Хөрш зэргэлдээх хийн молекулуудын хоорондох зай нь шингэнийхээс хэд дахин их гэдгийг харуулахад хялбар байдаг. (19.3) томъёог ашиглан, атмосферийн даралт дахь агаарын нягт (r=1.29 кг/м3) ба түүний молийн массыг (M=0.029 кг/моль) мэдэж байгаа тул агаарын молекулуудын хоорондох дундаж зайг тооцоолж болох бөгөөд энэ нь тэнцүү байх болно. 6.1.10- 9 м, энэ нь усны молекулуудын хоорондох зайнаас хорь дахин их.
Ийнхүү бие биентэйгээ бараг ойрхон байрладаг шингэний молекулуудын хооронд таталцлын хүч үйлчилж, эдгээр молекулууд өөр өөр чиглэлд тархахаас сэргийлдэг. Үүний эсрэгээр, хийн молекулуудын хоорондох таталцлын өчүүхэн хүч нь тэднийг хамтад нь барьж чаддаггүй тул хий нь өргөжиж, тэдэнд өгсөн бүх эзэлхүүнийг дүүргэх боломжтой. Молекул хоорондын таталцлын хүч байгаа эсэхийг энгийн туршилтаар шалгаж болно - хоёр тугалганы баарыг бие биенийхээ эсрэг дарах. Хэрэв контактын гадаргуу нь хангалттай гөлгөр байвал баар нь хоорондоо наалдаж, салгахад хэцүү байх болно.
Гэсэн хэдий ч молекул хоорондын татах хүч дангаараа хий, шингэн, хатуу бодисын шинж чанарын бүх ялгааг тайлбарлаж чадахгүй. Жишээлбэл, шингэн эсвэл хатуу биетийн эзэлхүүнийг багасгах нь яагаад маш хэцүү байдаг ч бөмбөлгийг шахах нь харьцангуй хялбар байдаг вэ? Үүнийг молекулуудын хооронд зөвхөн татах хүч төдийгүй молекул хоорондын түлхэлтийн хүчнүүд байдаг бөгөөд хөрш зэргэлдээх молекулуудын атомын электрон бүрхүүлүүд давхцаж эхлэхэд үйлчилдэгтэй холбон тайлбарлаж байна. Энэ нь нэг молекулыг өөр молекул эзэлсэн эзэлхүүн рүү нэвтрэхээс сэргийлдэг эдгээр түлхэлтийн хүч юм.
Шингэн болон хатуу биед гадны хүч үйлчлэхгүй бол тэдгээрийн молекулуудын хоорондох зай ийм байна (21а-р зурагт r0-ийг үз) энэ үед үүсэх таталцлын болон түлхэлтийн хүч нь тэгтэй тэнцүү байна. Хэрэв та биеийн эзэлхүүнийг багасгахыг оролдвол молекулуудын хоорондох зай багасч, улмаар нэмэгдсэн түлхэлтийн хүч нь шахсан биеийн хажуу талаас үйлчилж эхэлдэг. Эсрэгээр, биеийг сунгах үед үүсэх уян харимхай хүч нь таталцлын хүчний харьцангуй өсөлттэй холбоотой байдаг, учир нь молекулууд бие биенээсээ холдох үед түлхэх хүч нь татах хүчнээс хамаагүй хурдан унадаг (21а-р зургийг үз).
Хийн молекулууд хэмжээнээсээ хэдэн арван дахин их зайд байрладаг бөгөөд үүний үр дүнд эдгээр молекулууд хоорондоо харилцан үйлчлэлцдэггүй тул хий нь шингэн ба хатуу биетээс хамаагүй амархан шахагддаг. Хий нь ямар нэгэн өвөрмөц бүтэцгүй бөгөөд хөдөлгөөнт болон мөргөлдөх молекулуудын цуглуулга юм (21б-р зургийг үз).
Шингэн нь бие биентэйгээ бараг ойрхон байрладаг молекулуудын цуглуулга юм (21в-р зургийг үз). Дулааны хөдөлгөөн нь шингэний молекулыг хөршүүдээ үе үе сольж, нэг газраас нөгөө рүү үсрэх боломжийг олгодог. Энэ нь шингэний шингэнийг тайлбарладаг.
Хатуу бодисын атом ба молекулууд хөршөө өөрчлөх чадваргүй, дулааны хөдөлгөөн нь хөрш атомууд эсвэл молекулуудын байрлалтай харьцуулахад зөвхөн жижиг хэлбэлзэлтэй байдаг (21-р зургийг үз). Атомуудын харилцан үйлчлэл нь хатуу бие нь болор болж, түүний доторх атомууд болор торны хэсгүүдэд байр суурь эзэлдэг. Хатуу биеийн молекулууд хөршүүдтэйгээ харьцуулахад хөдөлдөггүй тул эдгээр биетүүд хэлбэр дүрсээ хадгалдаг.
Хяналтын асуултууд:
· Яагаад хийн молекулууд бие биенээ татдаггүй вэ?
· Биеийн ямар шинж чанар нь молекул хоорондын түлхэлт ба таталцлын хүчийг тодорхойлдог вэ?
Шингэний шингэнийг хэрхэн тайлбарлах вэ?
· Яагаад бүх хатуу биетүүд хэлбэрээ хадгалж байдаг вэ?
§ 22. IDEAL GAS. ХИЙНИЙ МОЛЕКУЛАР-КИНЕТИК ОНОЛЫН ҮНДСЭН ТЭГШИЛТ.
