Qattiq jismlarda - Giroskop haqida Giroskop

|
Giroskop haqida Giroskop
|
bet | 19/21 | Sana | 12.12.2023 | Hajmi | 131,11 Kb. | | #117429 |
Bog'liq MavzularQattiq jismlarda diffuziya hodisalari. Reja:
Diffuziya hodisasi;
Diffuziyaning tabiatdagi roli;
Molekulyar diffuziya;
Diffuziya (lotincha: diffusio — singish, tarqalish) — molekulalar, atomlar, ionlar va kolloid zarralarning tar-tibsiz issiklik harakati natijasida bir moddaning ikkinchi moddaga oʻz-oʻzidan oʻtishi, birining ikkinchisiga singib ketishi. Diffuziya gaz, suyuklik yoki qattiq jismlarda boʻladi va tezligi moddaning zichligi va qovushoqligi, temperatura, diffuziyalanuvchi zarraning tabiatiga va h. k.ga bogʻliq. Temperatura koʻtarilishi bilan Diffuziya tezlashadi. Bir aralashmali sistema (bir modda)dagi Diffuziya oʻz diffuziya, koʻp aralashmali sistema (gaz, suyuq yoki qattiq eritmalar)dagi Diffuziya geterodiffuziya deyiladi. Fan va texnika sohalarida Diffuziya ning ahamiyati katta; kimyoda Diffuziya usuli erigan moddaning molekulyar ogʻirligini aniqlashda qoʻllaniladi. Biologiyada oziq moddalarning soʻrilishi va yutilishi hamda moddalar almashinuv mahsulotlarining chiqib ketishida Diffuziya ning ahamiyati bor. Texnikada terini oshlash gazlamani boʻyash, metallarni sementlash va azotlash, metallarda himoya qrplama hosil qilishda qoʻllaniladi. Geologiyada Diffuziya moddalarning quyuqdan suyuqqa, issiqdan sovuqqa, namdan quruqqa tarqalishiga aytiladi. Foydali qazilma konlarini izlashda Diffuziya ning roli juda muhim. Diffuziya natijasida konlar bor joylarda rudalarni birlamchi va ikkilamchi areal (joy) lari hosil boʻladi. Bular oʻz navbatida maʼdan konlarini qidirishda asosiy omillardan hisoblanadi. Fizikada molekulalar (atomlar) Diffuziya sidan tashqari oʻtkazuvchanlik elektronlari, kovaklar, neytronlar va b. zarralar Diffuziya si ham oʻrganiladi.diffuziya jarayonida moddaning konsentatsiyasi butun maydon boylab tenglashguniga qadar modda malekulalari konsentratsiyasi yuqori qismidan past qismiga qarab otadi.bu jarayonda energiya sarf bolmaydi.malekulalar hujayra sitozoli orqali diffuziya natijasida harakatlanishi mumkin.bunda bazi malekulalar plazmatik membrana orqali harakat qila olishi
mumkin.bundan tashqari har bir malekula oz konsentratsiya gradiyentiga ega va sh u orqali ular tarqaladi. Masalan biron hujayraga diffuziya natijasida kislarod kirsa , bu hujayradan shy kislarodning giradiyenticha karbanat angidridi chiqib ketadi.
Diffuziya- ancha vaqt oldin odamlar dunyodagi barcha moddalar eng kichik zarralar: ionlar, atomlar, molekulalardan iborat ekanligini va ular orasida bo'shliqlar mavjudligini va bu zarralar doimiy va tasodifiy harakat qilishini tushunishgan.
Diffuziya molekulalarning issiqlik harakatining natijasidir. Biz kundalik hayotda deyarli hamma joyda misollarni kuzatishimiz mumkin: kundalik hayotda ham, yovvoyi tabiatda ham. Bu hidlarning tarqalishi, turli qattiq narsalarni yopishtirish, suyuqliklarni aralashtirish. Ilmiy tilda diffuziya - bu bir modda molekulalarining boshqa modda molekulalari orasidagi bo'shliqlarga kirib borishi hodisasi.
Gazlar va diffuziya;
Gazlardagi diffuziyaning eng oddiy misoli bu hidlarning (ham yoqimli, ham unchalik yoqimsiz) havoda juda tez tarqalishidir.
Gazlardagi diffuziya oʻta xavfli boʻlishi mumkin, chunki bu hodisa tufayli uglerod oksidi va boshqa zaharli gazlar bilan zaharlanish chaqmoq tezligida sodir boʻladi.
Suyuqliklarda diffuziya;
Gazlarda diffuziya tez, koʻpincha soniyalarda sodir boʻlsa, suyuqliklarda diffuziya bir necha daqiqa davom etadi vaba'zan hatto soatlab. Bu zichlik va haroratga bog'liq.
Suyuqliklarda diffuziyaga misol qilib tuzlar, spirtlar va kislotalarning juda tez erishi, qisqa vaqt ichida bir hil eritmalar hosil qilishidir.
Qattiq jismlarda diffuziya;
Qattiq jismlarda diffuziya eng qiyin, oddiy xona yoki tashqi haroratda u ko'rinmaydi. Barcha zamonaviy va eski maktab darsliklarida qo'rg'oshin va oltin plitalar bilan tajribalar qattiq jismlarda diffuziyaga misol sifatida tasvirlangan. Bu tajriba shuni ko'rsatdiki, faqat to'rt yildan ko'proq vaqt o'tgach, arzimas miqdordagi oltin qo'rg'oshinga, qo'rg'oshin esa oltinga besh millimetrdan ko'p bo'lmagan
chuqurlikka kirib bordi. Bu farq qo‘rg‘oshin zichligi oltinning zichligiga nisbatan ancha yuqori ekanligi bilan bog‘liq. Binobarin, diffuziya tezligi va intensivligi moddaning zichligiga va molekulalarning xaotik harakat tezligiga, tezligi esa, o'z navbatida, haroratga bog'liq. Yuqori haroratlarda diffuziya kuchliroq va tezroq bo‘ladi.
Braun harakati
Ona 1827-yilda mashhur britaniyalik botanik Robert Braun suvdagi mikroskopik gulchang zarralarining harakatini oʻrganish uchun mikroskopdan foydalangan. U zarralar doimo tartibsiz, mantiqiy tartibni buzuvchi tartibda harakat qilishiga va bu tasodifiy harakat hech narsaga bog'liq emasligiga e'tibor qaratdi.ular bo'lgan suyuqlikning harakati ham, uning bug'lanishidan ham. Polenning eng kichik zarralari murakkab, sirli traektoriyalarni tasvirlagan. Qizig'i shundaki, bunday harakatning intensivligi vaqt o'tishi bilan kamaymaydi va muhitning kimyoviy xossalari bilan bog'liq emas, balki bu muhitning yopishqoqligi yoki harakatlanuvchi zarrachalarning hajmi kamaygan taqdirdagina ortadi. Bundan tashqari, harorat molekulalarning harakat tezligiga katta ta'sir ko'rsatadi: u qanchalik baland bo'lsa, zarrachalar tezroq harakatlanadi.
Molekulyar diffuziya;
Molekulalar issiqlik borligi sababli doimo harakatda bo'ladi; juda past haroratlarda ham zarrachalarga issiqlik harakatini berib, bir oz issiqlik energiyasi mavjud. Qattiq jismlarda zarrachalar nisbatan qattiq tuzilishda ushlab turiladi va boshlang'ich joylaridan uzoqlasha olmaydi, lekin suyuqlik va gazlarda ular kamroq cheklangan holda erkin harakat qilishadi.
Ushbu harakat tasodifiydir, chunki molekulalar doimo bir-birini aks ettiradi, shuning uchun umumiy naqsh yo'q. Ushbu tasodifiy harakat diffuziyaga imkon beradi. Hodisaning sodir bo'lish tezligi harorat oshishi bilan kuchayadi, chunki zarrachalarning harakatlanish tezligi oshadi. Agar bir xil haroratdagi ikki xil gaz bir- biri bilan aloqa qilsa, vaqt o'tishi bilan ularning molekulalarining tasodifiy harakatlanishi, ularni bir xil tashqi omillarning ta'sirisiz, bir tekis taqsimlanguniga qadar aralashishiga olib keladi. Shunga o'xshash hodisa ko'pincha ikki xil suyuqlik
bilan kuzatilishi mumkin, ammo ba'zida kimyoviy omillar tufayli suyuqliklar aralashmaydi. Masalan, o'simlik moyini suvga qo'shish diffuziyaga olib kelmaydi. Qattiq suyuqlik suyuqlikda eritilganda uning molekulalari suyuqlik bo'ylab tarqaladi.
Aralash suyuqliklarda suyuqliklar har xil rangda bo'lsa, diffuziyani kuzatish mumkin. Biroq, bu hodisani konvektsiya yoki advektsiya bilan aralashtirish kerak emas, bu energiya manbasini talab qiladigan oqimlarning suyuqliklarning umumiy harakatini o'z ichiga oladiBir stakan suvga rangli bo'yoq tomchisi qo'shilishi haqida tez-tez keltirilgan misolda, yuzaga keladigan aralashmaning katta qismi aslida tortishish kuchi ostida bo'yoq tomchisining dastlabki harakati natijasida hosil bo'lgan oqimlarga bog'liq. Ushbu ta'sirlarni va shunga o'xshashlarni yo'q qiladigan tajribalarda haqiqiy diffuziyani ko'rish mumkin; masalan, rangli suv jel orqali tarqalishi mumkin, ammo bu juda sekin jarayon.
Diffuziya, shuningdek, hujayra hayotidagi jarayonlarda, xususan ozuqa moddalari, aminokislotalar va boshqa muhim moddalarni bir joydan ikkinchi joyga tashishda muhim rol o'ynaydi. Osmoz, molekulalarning o'simliklar va hayvonlarning alohida hujayralari devorlari va membranalari orqali o'tishi diffuziya shaklidir.
Hujayra devori - bu tanlab o'tkazuvchan yoki ma'lum molekulalar o'tishi mumkin bo'lgan, boshqalari esa o'tmaydigan membrana. Agar membrananing bir tomonida yuqori konsentratsiyali eritma bo'lsa, ikkinchi tomonida pastroq konsentratsiyadagi bir xil eritma bo'lsa, erituvchi ikki eritma muvozanatga kelguniga qadar yuqori konsentratsiyali maydonga o'tishga moyil bo'ladi. Bu faqat erigan moddaning - erigan moddaning molekulalari erituvchidan kattaroq bo'lgan taqdirdagina sodir bo'lishi mumkin. Kichik erituvchi molekulalar membranadan o'tishi mumkin, kattaroqlari esa juda katta va boshqa tomonda qolishi kerak.
Diffuziya jarayonida moddaning konsentatsiyasi butun maydon bo’ylab tenglashguniga qadar modda malekulalari konsentratsiyasi yuqori qismidan past qismiga qarab otadi. Bu jarayonda energiya sarf bolmaydi.malekulalar hujayra sitozoli orqali diffuziya natijasida harakatlanishi mumkin.bunda bazi malekulalar plazmatik membrana orqali harakat qila olishi mumkun.bundan tashqari har bir
malekula oz konsentratsiya gradiyentiga ega va shu orqali ular tarqaladi. Masalan biron hujayraga diffuziya natijasida kislarod kirsa, bu hujayradan shu kislarodning kirgan yerigacha karbanat angidridi chiqib ketadi.
Qattiq jismlar uchun atomlarning kristall panjarada tartibli joylashishi xarakterli bo’lsa-da, har holda atomlar panjarada ham siljishi mumkin. Asosan, kichik tebranishlar xarakterida bo`lgan issiqlik harakatlar ba’zi hollarda atomlarning panjaradagi o`z o`rinlarini batamom tark etishlariga olib keladi. Atomlarning bunday ajralishi mumkin ekanligi qattiq jismlarnijng bug`lanishi mumkinligidan dalolat beradi. To`g`ri , bug`lanishda atomlar mutlaqo ajralishi mumkin emas deb aytishga hech qand ay asos yo`q.
Atomlarning panjara tugunlaridagi o`z o`rinlarini huddi shunday tark etishlari tufayli kristallarda Shottki va Frenkel nuqsonlari yuzaga keladi. Atomlarning ana shunday ajralishi va kelgusida kristalldagi siljish tufayli qattiq jismlarda di fuziya ro`y beradi. Gazlardagi singari qattiq jismlarda ham zarralarning issiqlik xarakati energiyasi turlicha bo`ladi. Shuningdek, har qanday temperaturada ham shunday atomlar ulushi bo`ladiki, ularning energiyasi o`rtacha energiyadan ancha ortiq va bu atomlarning panjaradagi o`rinlarini tark etib, yangi o`rinlarini egallashi uchun yetarli bo`ladi. Temperatura qancha yuqori bo`lsa, bunday atomlar soni shuncha ko`p bo`ladi. Shuning uchun temperature ortgani sari diffuziya koeffitsienti tez (ekcponensial qonunga muvofiq) ortadi.
Biroq yetarlicha katta energiya atomlar soni hamma vaqt kam bo`ladi (agar temperaturasidan ancha past bo`lsa), shuning uchun qattiq jismda diffuziya gazlar va suyuqliklardagiga qaraganda sekinroq protsess bo`ladi.
|
| |