I Ігрнст үсынган жэне кейде термодинамиканың үшінші бастамасы деп

• ійшітын теорема анықтап береді. Нернст теоремасы бойынша:

іімигратура абсолют ноль болганда, қандай да заттыц болсын

ііііропиясы нольге тец болады.

175

XIII тарау. Тасымалдау процестері

§1. Заттын, импульстін және энергиянын тасымалдану

процестерінін физикалык мәні

Осы кезге дейін біз тепе-тен күйде түрган газды карастырып

келдік. Мұндай күй газ алып тұрган көлемнің барлык нүктесінде

температура, қысым, әр түрлі сорттагы молекулалардын

салыстырмалы саны және т.б. сиякты шамалардың бірдей

болатындығымен сипатталады.

Енді біз газ тепе-тең күйден ауыткыган кездегі кұбылыстарды

карастыратын боламыз. Тепе-теңдік бұзылса да, молекулалардың

козгалысы нәтижесінде біраз уақыт еткеннен кейін ол қайта орнайды.

Басқаша айтқанда молекулалар бір жерден екінші жерге орын

ауыстырады. Газ тепе-тең күйде тұрганда онын температурасы мен

қысымы көлемінің кез келген нүктесіңде тұрақты болады.

1. Айталық, газ тұрган көлемнің бір тұсының тыгыздыгы р

өзгерді делік. Біраз уақыт өткеннен кейін газ тыгыздыгы барлық

жерде кайтадан бірдей болады, ягни газ молекулалары бір орыннан

екінші орынга көшеді. Бұл диффузия құбылысы арқылы жүзеге

асады.

2. Егер газдың екі қабаты бір-біріне қараганда эр түрлі

жылдамдықпен козгалатын болса, онда олардың арасында ішкі

үйкеліс пайда болады. Ішкі үйкелістің нәтижесінде жылдамдыгы

артық қабаттың жылдамдыгы азайып, жылдамдығы аз қабаттікі

артады. Жылдамдықтар теңеседі.

3. Бір тұста газдың температурасы артсыи делік. Температурасы

жоғары молекуланың кинетикапық энергиясы да көп болады, ол тез

қозгалып орнын ауыстырып, баска молекулаларға жылу береді. Бұл

жылу өткізгіштік арқылы жүзеге асады.

Диффузия, жылу өткізгіштік, ішкі үйкеліс процестеріне ортак

бір касиет бар екенін көреміз, ол молекулалардың бір орыннан екінші

орынға ауысуы кезінде, яғни молекула тасымаддау кезінде пайда

болатындығы.

Диффузия кезінде масса, жылу еткізгіш кезінде энергия, ал

ішкі үйкеліс кезінде козғалыс мөлшері (ти) тасымалданады. Ягни

оларды тасымалдау кұбылысымен түсіндіруге болады.

176

§2. Молекулалардын өзара әсерлесу күштері менқарапайым

Ііоісііциалдары

Молекулалар-кванттық механиканыц зацдарына багы-

м* іі.ііі - күрделі электрлік жүйе. Молекулалардың арасындагы өзара

«і'ер күштерде, бір жагынан алганда кулондык күштердің сипаты

п«р. иі ни эр аттас зарядтардың арасындагы өзара тартылыс күштері,

ті ііітас зарядтардың арасындагы тебілу күштері, екінші жагынан

шіііінда тек кванттык механика түргысынан түсіндірілетін, баска

ииіші та болады. Жалпы алганда, молекулалардың (әдетте оны

Міктрлік диполь ретінде қарастырады) арасында қатарынан тарту

мүіпі де (оны /,-деп белгілейді), тебу күші де (оны / 2-деп белгілейді)

Пир дси есептеуге болады.

Сонда, / -тарту күшін «теріс» таңбалы ( /< 0 ) , ал / 2-тебу күшін

≫011 іаңбалы» ( / 2>0 ) деп есептейді.

Л мен В екі молекуланыц арасын г әрпімен белгілейік.

Күштердің екеуін де - теріс таңбалы деп есептелетін / тарту

куіиін де, оң таңбалы деп есептелетін / 2 тебу күшін де -

мопскулалардың бір *, жэне х 2 дэрежелерде апынган г арапыгына

ііррі иропорционал деп есептеуге болады:

{ = С { шҺСі-

1 г 1' ’ 2 г х’

Мұндагы С, мен С2 - түрақгы шамалар.

Іігер Хг > Х\ болса, онда аралықтың артуына байланысты, / 2

іиріу күшіне қараганда, / тебу күші көбірек азаяды. Бүл жагдайда

I - / 1 + / і қорыткы күш үлкен аралыкта тарту күші, ал кішкене

«рилыкта тебу күші болып табылады.

/ жэне / 2 күштеріне Еп жэне Ерг потенциялық энергиялар

Ийксс келеді, олар мынаган тең:

Ер х - - —гк\ 9 ЕР 1 - —г кг '9 (1)

мүндагы С пен С - бір жана түрақты шамапар, ал К, жэне К2

/һірсжс көрсеткіштері мыналарга тең болады:

Кі -Х і - \ ; к г - Х і- \ . (2 )

/, тарту күшіне теріс таңбалы потенциялық энергия, ап / 2

І*01лу күшіне оң таңбалы потенциялык энергия сэйкес келеді.