118
Temperatur. Temperatur tarazlığı.
Müxtəlif temperaturlu cisimlər arasında istilik mübadiləsi baş verir. Bu
zaman isti cisim istiliyinin bir hissəsini soyuq cismə verərək soyuyur, soyuq cisim
isə aldığı istiliyin hesabına qızır və nəticədə cisimlərin temperaturları
bərabərləşir. Bu halda deyilir ki, cisimlər istilik tarazlığı halına gəlirlər. İstilik
tarazlığı halında cisimlərin malik olduğu temperatur qərarlaşmış temperatur
adlanır.
İstilik tarazlığı halında cisimləri təşkil edən zərrəciklərin xaotik hərəkətinin
orta sürəti eyni olur. Bu isə onların orta kinetik enerjilərinin eyni olması
deməkdir.
İdeal qazın təzyiqi üçün aldığımız
ifadəsini
şəklində yazmaqla, həmin ifadədən
alarıq. Bu ifadədən aydın olur ki,
istilik tarazlığı halında müxtəlif qazlar üçün
eyni olduğundan
nisbəti də
eyni olmalıdır. Müxtəlif qazları (
) 0
o
C temperaturlu buzun içərisində
saxlamaqla, onları temperatur tarazlığına gətiriblər və hər bir qaz üçün
nisbətini təyin ediblər. Bu nisbətin bütün qazlar üçün istilik tarazlıq halında eyni
olması sübut olunub. Belə çıxır ki,
nisbəti istilik tarazlığı halında müxtəlif
qazlar üçün eynidir. Həmin kəmiyyəti
« » ilə işarə ediblər:
.
Bu nisbəti başqa temperatur halı üçün də müəyyən edən zaman (həmin
qazları 100
o
C temperaturlu suyun içərisində saxlamaqla), temperatur
tarazlığında həmin nisbətin müxtəlif qazlar üçün yenə eyni olduğu müəyyən
edilib və əlavə olaraq aydın olub ki, bu halda – nın qiyməti əvvəlki qiyməti ilə
müqayisədə böyükdür. Belə çıxır ki, temperaturdan asılı olan kəmiyyətdir:
. Bərabərliyə keçsək,
alarıq. Burada
«
» - mütənasiblik
əmsalı olub, Bolsman sabiti adlanır.
- enerji vahidləri ilə ölçülən temperatur,
– isə dərəcələrlə (Kelvinlərlə) ölçülən temperaturdur və qazın mütləq
temperaturu adlanır.
Belə çıxır ki,
Bolsman sabiti - enerji vahidləri ilə ölçülən temperaturla
Kelvinlərlə ölçülən temperatur arasında əlaqə yaradır.
119
Bu sabitin ədədi qiyməti
– dir.
ifadəsində
olduğunu nəzərə alsaq,
alarıq. Buradan isə molekulyar – kinetik nəzəriyyənin əsas tənliyi üçün
şəklində ifadə alınır.
Belə çıxır ki, ideal qazın təzyiqi onun konsentrasiyasından və mütləq
temperaturundan asılı olur.
ifadəsindən həmçinin mütləq temperaturun fiziki mənası aydın
olur. Belə ki,
olduqda,
olur. Buradan isə və ya
, alınır.
Deməli, mütləq temperatur dedikdə, elə temperatur başa düşülür ki,
həmin temperaturda qazın təzyiqi və həcmi sıfır olur. Bu isə xaotik hərəkətin
dayanması və ya zərrəciklərin «donaraq» zərbə vura bilməməsi deməkdir. Ona
görə də qazın zərbə təzyiqi sıfır olur. Həcmin sıfır olması isə xaotik hərəkətin
kəsilməsi nəticəsində qaz zərrəciklərinin həcmə paylana bilməməsi və qabın
dibinə çökərək cüzi həcm əmələ gətirməsi ilə əlaqədardır.
Mütləq temperaturun vahidi
BS - də əsas vahiddir və Kelvinin şərəfinə
1K
(Kelvin) adlanır.
Kelvin xaotik hərəkətin sürətinin temperaturdan asılı olaraq dəyişməsinin
əsasında temperatur şkalası yaratmışdır. Kelvin şkalası adlanan bu temperatur
şkalasının sıfır qiyməti xaotik hərəkətin kəsildiyi ana uyğun gəldiyi üçün, bu
temperatun mənfi qiyməti yoxdur.
Selsi temperaturu ilə Kelvin temperaturu arasında
kimi
münasibət vardır. Xaotik hərəkətin kəsildiyi ana uyğun
temperaturu
mütləq sıfır temperaturu adlanır. Bu temperaturun Selsi şkalasında qiyməti
–273
0
C – yə uyğun gəlir.
ifadəsində sol tərəf
– yə bərabər olduğundan, sağ tərəf
də
- yə bərabər olmalıdır, yəni
olmalıdır. Buradan da qaz
molekullarının orta kinetik enerjisi üçün
ifadəsini alarıq.
İndi də xaotik hərəkətin sürəti üçün düstur çıxaraq. Kinetik enerji üçün