Le të shqyrtojmë se si ndryshon projeksioni i forcës rezultuese të ndërveprimit midis tyre në vijën e drejtë që lidh qendrat e molekulave në varësi të distancës midis molekulave. Nëse molekulat janë të vendosura në distanca disa herë më të mëdha se madhësia e tyre, atëherë forcat e ndërveprimit midis tyre praktikisht nuk kanë asnjë efekt. Forcat e ndërveprimit ndërmjet molekulave janë me rreze të shkurtër.
Në distanca që tejkalojnë 2-3 diametra molekularë, forca refuzuese është praktikisht zero. Vetëm forca e tërheqjes është e dukshme. Me zvogëlimin e distancës, forca e tërheqjes rritet dhe në të njëjtën kohë forca e zmbrapsjes fillon të ndikojë. Kjo forcë rritet shumë shpejt kur predha elektronike të molekulave fillojnë të mbivendosen.
Figura 2.10 tregon grafikisht varësinë e projeksionit F r forcat e bashkëveprimit të molekulave në distancën ndërmjet qendrave të tyre. Në distancë r 0, afërsisht e barabartë me shumën e rrezeve molekulare, F r = 0 , meqenëse forca e tërheqjes është e barabartë në madhësi me forcën e zmbrapsjes. Në r > r 0 ekziston një forcë tërheqëse midis molekulave. Projeksioni i forcës që vepron në molekulën e duhur është negativ. Në r < r 0 ka një forcë refuzuese me vlerë projeksioni pozitiv F r .
Origjina e forcave elastike
Varësia e forcave të ndërveprimit ndërmjet molekulave nga distanca ndërmjet tyre shpjegon shfaqjen e forcës elastike gjatë ngjeshjes dhe shtrirjes së trupave. Nëse përpiqeni t'i afroni molekulat në një distancë më të vogël se r0, atëherë fillon të veprojë një forcë që pengon afrimin. Përkundrazi, kur molekulat largohen nga njëra-tjetra, vepron një forcë tërheqëse, duke i kthyer molekulat në pozicionet e tyre origjinale pas ndërprerjes së ndikimit të jashtëm.
Me një zhvendosje të vogël të molekulave nga pozicionet e ekuilibrit, forcat e tërheqjes ose zmbrapsjes rriten në mënyrë lineare me rritjen e zhvendosjes. Në një zonë të vogël, kurba mund të konsiderohet një segment i drejtë (seksioni i trashë i kurbës në Fig. 2.10). Kjo është arsyeja pse në deformime të vogla rezulton i vlefshëm ligji i Hukut, sipas të cilit forca elastike është proporcionale me deformimin. Në zhvendosje të mëdha molekulare, ligji i Hukut nuk është më i vlefshëm.
Meqenëse distancat midis të gjitha molekulave ndryshojnë kur një trup deformohet, shtresat fqinje të molekulave përbëjnë një pjesë të parëndësishme të deformimit total. Prandaj, ligji i Hukut është i kënaqur me deformime miliona herë më të mëdha se madhësia e molekulave.
Mikroskop i forcës atomike
Pajisja e një mikroskopi të forcës atomike (AFM) bazohet në veprimin e forcave refuzuese midis atomeve dhe molekulave në distanca të shkurtra. Ky mikroskop, ndryshe nga një mikroskop tuneli, ju lejon të merrni imazhe të sipërfaqeve që nuk përçojnë rrymë elektrike. Në vend të një maje tungsteni, AFM përdor një fragment të vogël diamanti, të mprehur në madhësinë atomike. Ky fragment është i fiksuar në një mbajtëse të hollë metalike. Ndërsa maja i afrohet sipërfaqes në studim, retë elektronike të diamantit dhe atomeve sipërfaqësore fillojnë të mbivendosen dhe lindin forca refuzuese. Këto forca devijojnë majën e majës së diamantit. Devijimi regjistrohet duke përdorur një rreze lazer të reflektuar nga një pasqyrë e montuar në një mbajtëse. Rrezja e reflektuar drejton një manipulues piezoelektrik, i ngjashëm me manipuluesin e një mikroskopi tuneli. Mekanizmi i reagimit siguron që lartësia e gjilpërës së diamantit mbi sipërfaqe të jetë e tillë që kthesa e pllakës mbajtëse të mbetet e pandryshuar.
Në figurën 2.11 shihni një imazh AFM të zinxhirëve polimer të aminoacidit alanine. Çdo tuberkuloz përfaqëson një molekulë aminoacide.
Aktualisht, janë ndërtuar mikroskopë atomikë, dizajni i të cilave bazohet në veprimin e forcave molekulare të tërheqjes në distanca disa herë më të mëdha se madhësia e një atomi. Këto forca janë afërsisht 1000 herë më pak se forcat repulsive në AFM. Prandaj, një sistem ndijues më kompleks përdoret për të regjistruar forcat.
Atomet dhe molekulat përbëhen nga grimca të ngarkuara elektrike. Për shkak të veprimit të forcave elektrike në distanca të shkurtra, molekulat tërhiqen, por fillojnë të zmbrapsen kur shtresat elektronike të atomeve mbivendosen.
lëngje, trupa amorfë dhe kristalorë
gazeve dhe lëngjeve
gazet, lëngjet dhe lëndët e ngurta kristalore
afërsisht i barabartë me diametrin e molekulës
më i vogël se diametri i molekulës
afërsisht 10 herë diametri i molekulës
varet nga temperatura e gazit
lëngjeve
trupa kristalorë
trupa amorfë
vetëm modelet e strukturës së gazit
vetëm modele të strukturës së trupave amorfë
modele të strukturës së gazeve dhe të lëngjeve
modele të strukturës së gazeve, lëngjeve dhe trupave të ngurtë
distanca ndërmjet molekulave rritet
molekulat fillojnë të tërheqin njëra-tjetrën
rregullsia në renditjen e molekulave rritet
distanca ndërmjet molekulave zvogëlohet
nuk ka ndryshuar
rritur 5 herë
ulur me 5 herë
rritur me rrënjën e pesë
Distancat ndërmjet molekulave janë të krahasueshme me madhësitë e molekulave (në kushte normale) për
Në gazrat në kushte normale, distanca mesatare ndërmjet molekulave është
Rendi më i vogël në renditjen e grimcave është karakteristik
Distanca midis grimcave fqinje të materies është mesatarisht shumë herë më e madhe se madhësia e vetë grimcave. Kjo deklaratë korrespondon me modelin
Gjatë kalimit të ujit nga një gjendje e lëngshme në një gjendje kristalore
Në presion të vazhdueshëm, përqendrimi i molekulave të gazit u rrit 5 herë, por masa e tij nuk ndryshoi. Energjia mesatare kinetike e lëvizjes përkthimore të molekulave të gazit
Tabela tregon pikat e shkrirjes dhe vlimit të disa substancave:
substancë | Temperatura e vlimit | substancë | Temperatura e shkrirjes |
naftalinë |
Zgjidhni deklaratën e saktë.
Pika e shkrirjes së merkurit është më e lartë se pika e vlimit të eterit
Pika e vlimit të alkoolit është më e vogël se pika e shkrirjes së merkurit
Pika e vlimit të alkoolit është më e lartë se pika e shkrirjes së naftalinës
Pika e vlimit të eterit është më e ulët se pika e shkrirjes së naftalinës
Temperatura e lëndës së ngurtë u ul me 17 ºС. Në shkallën absolute të temperaturës, ky ndryshim ishte
1) 290 K 2) 256 K 3) 17 K 4) 0 K
9. Një enë me vëllim konstant përmban një gaz ideal në një sasi prej 2 mol. Si duhet të ndryshohet temperatura absolute e një ene me gaz kur nga ena lirohet 1 mol gaz në mënyrë që presioni i gazit në muret e enës të rritet 2 herë?
1) rritet 2 herë 3) rritet 4 herë
2) zvogëloni me 2 herë 4) zvogëloni me 4 herë
10. Në temperaturën T dhe presionin p, një mol i një gazi ideal zë vëllimin V. Sa është vëllimi i të njëjtit gaz, i marrë në një sasi prej 2 mole, në presion 2p dhe temperaturë 2T?
1) 4V 2) 2V 3) V 4) 8V
11. Temperatura e hidrogjenit të marrë në një sasi prej 3 mol në një enë është e barabartë me T. Sa është temperatura e oksigjenit e marrë në një sasi prej 3 mol në një enë me të njëjtin vëllim dhe me të njëjtën presion?
1) T 2) 8T 3) 24 T 4) T/8
12. Ka një gaz ideal në një enë të mbyllur me piston. Një grafik i varësisë së presionit të gazit nga temperatura me ndryshimet në gjendjen e tij është paraqitur në figurë. Cila gjendje e gazit korrespondon me vëllimin më të vogël?
1) A 2) B 3) C 4) D
13. Një enë me vëllim konstant përmban një gaz ideal, masa e të cilit ndryshon. Diagrami tregon procesin e ndryshimit të gjendjes së një gazi. Në cilën pikë të diagramit është më e madhe masa e gazit?
1) A 2) B 3) C 4) D
14. Në të njëjtën temperaturë, avulli i ngopur në një enë të mbyllur ndryshon nga avulli i pangopur në të njëjtën enë
1) presioni
2) shpejtësia e lëvizjes së molekulave
3) energjia mesatare e lëvizjes kaotike të molekulave
4) mungesa e gazrave të huaj
15. Cila pikë në diagram i përgjigjet presionit maksimal të gazit?
është e pamundur të japësh një përgjigje të saktë
17. Një tullumbace me vëllim 2500 metra kub me masë guaskë 400 kg ka një vrimë në fund përmes së cilës ajri në balon nxehet nga një djegës. Deri në cilën temperaturë minimale duhet të nxehet ajri në balonë në mënyrë që tullumbace të ngrihet së bashku me një ngarkesë (shportë dhe aeronaut) që peshon 200 kg? Temperatura e ajrit të ambientit është 7ºС, dendësia e saj është 1.2 kg për metër kub. Predha e topit konsiderohet e pazgjatur.
MCT dhe termodinamika
MCT dhe termodinamika
Për këtë seksion, çdo opsion përfshinte pesë detyra me një zgjedhje
përgjigje, nga të cilat 4 janë të nivelit bazë dhe 1 është e avancuar. Bazuar në rezultatet e provimeve
U mësuan elementët e mëposhtëm të përmbajtjes:
Zbatimi i ekuacionit Mendeleev–Klapeyron;
Varësia e presionit të gazit nga përqendrimi i molekulave dhe temperatura;
Sasia e nxehtësisë gjatë ngrohjes dhe ftohjes (llogaritje);
Karakteristikat e transferimit të nxehtësisë;
Lagështia relative e ajrit (llogaritje);
Puna në termodinamikë (grafik);
Zbatimi i ekuacionit të gjendjes së gazit.
Ndër detyrat e nivelit bazë, pyetjet e mëposhtme shkaktuan vështirësi:
1) Ndryshimi i energjisë së brendshme në izoprocese të ndryshme (për shembull, me
rritje izokorike e presionit) – 50% përfundim.
2) Grafikët e izoprocesit – 56%.
Shembulli 5.
Masa konstante e një gazi ideal përfshihet në procesin e treguar
në imazh. Arrihet presioni më i lartë i gazit në proces
1) në pikën 1
2) në të gjithë segmentin 1–2
3) në pikën 3
4) në të gjithë segmentin 2–3
Përgjigje: 1
3) Përcaktimi i lagështisë së ajrit – 50%. Këto detyra përmbanin një fotografi
psikrometër, sipas të cilit ishte e nevojshme të merren leximet e thatë dhe të lagësht
termometra, dhe më pas përcaktoni lagështinë e ajrit duke përdorur pjesën
tabela psikometrike e dhënë në detyrë.
4) Zbatimi i ligjit të parë të termodinamikës. Këto detyra rezultuan të ishin më të shumtat
e vështirë ndër detyrat e nivelit bazë për këtë seksion – 45%. Këtu
ishte e nevojshme përdorimi i grafikut dhe përcaktimi i llojit të izoprocesit
(përdoreshin ose izoterma ose izokore) dhe në përputhje me këtë
të përcaktojë njërin nga parametrat në bazë të tjetrit të dhënë.
Ndër detyrat e një niveli të avancuar, u prezantuan problemet e llogaritjes
aplikimi i ekuacionit të gjendjes së gazit, i cili u plotësua mesatarisht me 54%
nxënësit, si dhe detyrat e përdorura më parë për të përcaktuar ndryshimet
parametrat e një gazi ideal në një proces arbitrar. Merret me to me sukses
vetëm një grup të diplomuarish të fortë, dhe shkalla mesatare e përfundimit ishte 45%.
Një detyrë e tillë është dhënë më poshtë.
Shembulli 6
Një gaz ideal gjendet në një enë të mbyllur nga një pistoni. Procesi
ndryshimet në gjendjen e gazit janë paraqitur në diagram (shih figurën). Si
a ka ndryshuar vëllimi i gazit gjatë kalimit të tij nga gjendja A në gjendjen B?
1) u rrit gjatë gjithë kohës
2) ulur gjatë gjithë kohës
3) fillimisht u rrit, pastaj u ul
4) fillimisht u ul, pastaj u rrit
Përgjigje: 1
Llojet e aktiviteteve Sasia
detyra %
foto2 10-12 25.0-30.0
4. FIZIKA
4.1. Karakteristikat e materialeve matëse të kontrollit në fizikë
2007
Puna e provimit për provimin e unifikuar të shtetit në vitin 2007 kishte
e njëjta strukturë si në dy vitet e mëparshme. Ai përbëhej nga 40 detyra,
të ndryshme për nga forma e paraqitjes dhe niveli i kompleksitetit. Në pjesën e parë të veprës
U përfshinë 30 detyra me zgjedhje të shumëfishta, ku çdo detyrë shoqërohej me
katër opsione përgjigjeje, nga të cilat vetëm një ishte e saktë. Pjesa e dytë përmbante 4
detyra me përgjigje të shkurtra. Ishin probleme përllogaritjeje, pas zgjidhjes
e cila kërkonte që përgjigja të jepej në formën e një numri. Pjesa e tretë e provimit
punë - këto janë 6 probleme llogaritëse, për të cilat ishte e nevojshme të silleshin një të plotë
zgjidhje e detajuar. Koha totale për të përfunduar punën ishte 210 minuta.
Kodifikuesi i elementeve dhe specifikimit të përmbajtjes arsimore
fletët e provimit janë përpiluar në bazë të Minimumit të Detyrueshëm
1999 Nr. 56) dhe mori parasysh komponentin federal të standardit shtetëror
arsimi i mesëm (i plotë) për fizikë, niveli i specializuar (Urdhri i Ministrisë së Mbrojtjes, datë 5
mars 2004 nr 1089). Kodifikuesi i elementit të përmbajtjes nuk ka ndryshuar sipas
krahasuar me vitin 2006 dhe përfshinte vetëm ato elemente që ishin njëkohësisht
të pranishme si në komponentin federal të standardit shtetëror
(niveli i profilit, 2004), dhe në përmbajtjen minimale të detyrueshme
arsimi 1999
Krahasuar me materialet matëse të kontrollit të vitit 2006 në variante
Në Provimin e Unifikuar të Shtetit të vitit 2007 u bënë dy ndryshime. E para prej tyre ishte rishpërndarja
detyrat në pjesën e parë të veprës në bazë tematike. Pa marrë parasysh vështirësinë
(nivelet bazë ose të avancuara), të gjitha detyrat e mekanikës ndoqën fillimisht, më pas
në MCT dhe termodinamikë, elektrodinamikë dhe, së fundi, fizikën kuantike. Së dyti
Ndryshimi kishte të bënte me futjen e synuar të testimit të detyrave
formimi i aftësive metodologjike. Në vitin 2007, detyrat A30 testuan aftësitë
analizojnë rezultatet e studimeve eksperimentale, të shprehura në formë
tabela ose grafika, si dhe të ndërtojnë grafikë bazuar në rezultatet e eksperimentit. Përzgjedhja
Detyrat për linjën A30 janë kryer në bazë të nevojës për verifikim në këtë
një seri opsionesh për një lloj aktiviteti dhe, në përputhje me rrethanat, pavarësisht nga
përkatësia tematike e një detyre specifike.
Punimi i provimit përfshinte detyra bazë, të avancuar
dhe nivele të larta vështirësie. Detyrat e nivelit bazë testuan më së shumti mjeshtërinë
koncepte dhe ligje të rëndësishme fizike. Detyrat e nivelit të lartë kontrolloheshin
aftësia për të përdorur këto koncepte dhe ligje për të analizuar procese më komplekse ose
aftësia për të zgjidhur probleme që përfshijnë zbatimin e një ose dy ligjeve (formulave) sipas ndonjërit prej tyre
temat e lëndës së fizikës shkollore. Përllogariten detyra të një niveli të lartë kompleksiteti
detyra që pasqyrojnë nivelin e kërkesave për provimet pranuese në universitete dhe
kërkojnë zbatimin e njohurive nga dy ose tre seksione të fizikës njëherësh në modifikuar ose
situatë e re.
KIM i vitit 2007 përfshinte detyra për të gjithë përmbajtjen bazë
seksionet e kursit të fizikës:
1) "Mekanika" (kinematika, dinamika, statika, ligjet e ruajtjes në mekanikë,
dridhjet dhe valët mekanike);
2) “Fizika molekulare. Termodinamika";
3) "Elektrodinamika" (elektrostatika, rryma e vazhdueshme, fusha magnetike,
induksioni elektromagnetik, lëkundjet dhe valët elektromagnetike, optika);
4) "Fizika kuantike" (elementet e STR, dualiteti valë-grimcë, fizika
atomi, fizika e bërthamës atomike).
Tabela 4.1 tregon shpërndarjen e detyrave nëpër blloqe të përmbajtjes në secilin
nga pjesët e fletës së provimit.
Tabela 4.1
në varësi të llojit të detyrave
Të gjitha punët
(me zgjedhje
(me shkurt
detyrat % Sasia
detyrat % Sasia
detyra %
1 Mekanika 11-131 27,5-32,5 9-10 22,5-25,0 1 2,5 1-2 2,5-5,0
2 MCT dhe termodinamika 8-10 20,0-25,0 6-7 15,0-17,5 1 2,5 1-2 2,5-5,0
3 Elektrodinamika 12-14 30,0-35,5 9-10 22,5-15,0 2 5,0 2-3 5,0-7,5
4 Fizika kuantike dhe
STO 6-8 15,0-20,0 5-6 12,5-15,0 – – 1-2 2,5-5,0
Tabela 4.2 tregon shpërndarjen e detyrave nëpër blloqe të përmbajtjes në
në varësi të nivelit të vështirësisë.
Tabela4.2
Shpërndarja e detyrave sipas seksioneve të lëndës së fizikës
në varësi të nivelit të vështirësisë
Të gjitha punët
Një nivel bazë të
(me zgjedhje
I ngritur
(me zgjedhjen e përgjigjes
dhe e shkurtër
Niveli i lartë
(me zgjeruar
Seksioni i përgjigjeve)
detyrat % Sasia
detyrat % Sasia
detyrat % Sasia
detyra %
1 Mekanika 11-13 27,5-32,5 7-8 17,5-20,0 3 7,5 1-2 2,5-5,0
2 MCT dhe termodinamika 8-10 20,0-25,0 5-6 12,5-15,0 2 5,0 1-2 2,5-5,0
3 Elektrodinamika 12-14 30,0-35,5 7-8 17,5-20,0 4 10,0 2-3 5,0-7,5
4 Fizika kuantike dhe
STO 6-8 15,0-20,0 4-5 10,0-12,5 1 2,5 1-2 2,5-5,0
Gjatë zhvillimit të përmbajtjes së fletës së provimit, kemi marrë parasysh
nevoja për të testuar zotërimin e llojeve të ndryshme të aktiviteteve. ku
detyrat për secilën nga seritë e opsioneve u zgjodhën duke marrë parasysh shpërndarjen sipas llojit
aktivitetet e paraqitura në tabelën 4.3.
1 Ndryshimi në numrin e detyrave për secilën temë është për shkak të temave të ndryshme të detyrave komplekse C6 dhe
detyrat A30, testimi i aftësive metodologjike bazuar në materiale nga degë të ndryshme të fizikës, në
seri të ndryshme opsionesh.
Tabela4.3
Shpërndarja e detyrave sipas llojit të aktivitetit
Llojet e aktiviteteve Sasia
detyra %
1 Kuptoni kuptimin fizik të modeleve, koncepteve, sasive 4-5 10.0-12.5
2 Shpjegoni dukuritë fizike, dalloni ndikimin e të ndryshmeve
faktorët në shfaqjen e dukurive, manifestimet e dukurive në natyrë ose
përdorimi i tyre në pajisjet teknike dhe në jetën e përditshme
3 Zbatoni ligjet e fizikës (formula) për të analizuar proceset në
niveli i cilësisë 6-8 15.0-20.0
4 Zbatoni ligjet e fizikës (formula) për të analizuar proceset në
niveli i llogaritur 10-12 25.0-30.0
5 Analizoni rezultatet e studimeve eksperimentale 1-2 2.5-5.0
6 Analizoni informacionin e marrë nga grafikët, tabelat, diagramet,
foto2 10-12 25.0-30.0
7 Zgjidh problema të niveleve të ndryshme kompleksiteti 13-14 32.5-35.0
Të gjitha detyrat e pjesës së parë dhe të dytë të punës së provimit u vlerësuan në 1
rezultati primar. Zgjidhjet e problemeve në pjesën e tretë (C1-C6) u kontrolluan nga dy ekspertë në
në përputhje me kriteret e përgjithshme të vlerësimit, duke marrë parasysh korrektësinë dhe
plotësinë e përgjigjes. Rezultati maksimal për të gjitha detyrat me një përgjigje të detajuar ishte 3
pikë. Problemi konsiderohej i zgjidhur nëse studenti shënonte të paktën 2 pikë për të.
Bazuar në pikët e dhëna për kryerjen e të gjitha detyrave të provimit
punë, u përkthye në pikë “test” në një shkallë 100-pikëshe dhe në nota
në një shkallë me pesë pikë. Tabela 4.4 tregon marrëdhëniet ndërmjet primare,
rezultatet e testimit duke përdorur një sistem me pesë pikë gjatë tre viteve të fundit.
Tabela4.4
Raporti i rezultatit parësor, rezultatet e testit dhe notat e shkollës
Vite, pikë 2 3 4 5
2007 fillore 0-11 12-22 23-35 36-52
testi 0-32 33-51 52-68 69-100
2006 fillore 0-9 10-19 20-33 34-52
testi 0-34 35-51 52-69 70-100
2005 fillore 0-10 11-20 21-35 36-52
testi 0-33 34-50 51-67 68-100
Krahasimi i kufijve të pikëve fillore tregon se këtë vit kushtet
marrja e notave përkatëse ishte më e rreptë në krahasim me vitin 2006, por
përafërsisht korrespondonte me kushtet e vitit 2005. Kjo për faktin se në të kaluarën
vit, jo vetëm ata që kishin në plan të hynin në universitete i dhanë provimit të unifikuar në fizikë
në profilin përkatës, por edhe gati 20% e nxënësve (nga numri i përgjithshëm i atyre që testohen),
të cilët studionin fizikën në nivelin bazë (për ta u vendos ky provim
rajoni i detyrueshëm).
Në total, 40 opsione u përgatitën për provimin në vitin 2007,
të cilat ishin pesë seri me 8 opsione, të krijuara sipas planeve të ndryshme.
Seria e opsioneve ndryshonte në elementet dhe llojet e përmbajtjes së kontrolluar
aktivitete për të njëjtën linjë detyrash, por në përgjithësi të gjitha kishin afërsisht
2 Në këtë rast nënkuptojmë formën e informacionit të paraqitur në tekstin e detyrës ose shpërqendruesit,
prandaj, e njëjta detyrë mund të testojë dy lloje aktivitetesh.
i njëjti nivel mesatar vështirësie dhe korrespondonte me planin e provimit
puna e dhënë në Shtojcën 4.1.
4.2. Karakteristikat e Provimit të Unifikuar Shtetëror në pjesëmarrësit e Fizikës2007 i vitit
Numri i pjesëmarrësve në Provimin e Unifikuar Shtetëror të Fizikës këtë vit ishte 70.052 persona, që
dukshëm më e ulët se një vit më parë dhe afërsisht në përputhje me treguesit
2005 (shih tabelën 4.5). Numri i rajoneve në të cilat të diplomuarit iu nënshtruan Provimit të Unifikuar të Shtetit
fizikë, u rrit në 65. Numri i maturantëve që zgjodhën fizikën në format
Provimi i Unifikuar i Shtetit ndryshon ndjeshëm për rajone të ndryshme: nga 5316 persona. në Republikë
Tatarstani deri në 51 persona në Okrug Autonome Nenets. Si përqindje e
në numrin total të maturantëve, numri i pjesëmarrësve në Provimin e Unifikuar të Shtetit në Fizikë varion nga
0.34% në Moskë në 19.1% në rajonin e Samara.
Tabela4.5
Numri i pjesëmarrësve në provim
Viti Numri Vajzat Djemtë
rajone
pjesëmarrësit Numri % Numri %
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
Provimi i fizikës zgjidhet kryesisht nga të rinjtë dhe vetëm një e katërta
nga numri i përgjithshëm i pjesëmarrësve janë vajza që kanë zgjedhur të vazhdojnë
universitetet e arsimit me profil fizik dhe teknik.
Shpërndarja e pjesëmarrësve në provim sipas kategorive mbetet praktikisht e pandryshuar nga viti në vit.
llojet e vendbanimeve (shih tabelën 4.6). Pothuajse gjysma e maturantëve që morën
Provimi i Unifikuar i Shtetit në Fizikë, jeton në qytete të mëdha dhe vetëm 20% janë studentë që kanë përfunduar
shkollat rurale.
Tabela4.6
Shpërndarja e pjesëmarrësve në provim sipas llojit të vendbanimit, në të cilën
ndodhen institucionet e tyre arsimore
Numri i të ekzaminuarve Përqindje
Lloji i lokalitetit të të ekzaminuarve
Vendbanim rural (fshat,
fshat, fermë, etj.) 13,767 18,107 14,281 20.0 20.0 20.4
Vendbanim urban
(fshat pune, fshat urban
lloji, etj.)
4 780 8 325 4 805 6,9 9,2 6,9
Qytet me një popullsi prej më pak se 50 mijë njerëz 7,427 10,810 7,965 10.8 12.0 11.4
Qytet me një popullsi prej 50-100 mijë njerëz 6,063 8,757 7,088 8.8 9.7 10.1
Qytet me një popullsi prej 100-450 mijë njerëz 16,195 17,673 14,630 23,5 19,5 20,9
Qytet me një popullsi prej 450-680 mijë njerëz 7,679 11,799 7,210 11.1 13.1 10.3
Një qytet me një popullsi prej më shumë se 680 mijë.
njerëz 13,005 14,283 13,807 18,9 15,8 19,7
Shën Petersburg – 72 7 – 0,1 0,01
Moskë - 224 259 - 0,2 0,3
Nuk ka të dhëna – 339 – – 0,4 –
Gjithsej 68,916 90,389 70,052 100% 100% 100%
3 Në vitin 2006, në një nga rajonet, provimet pranuese në universitetet e fizikës u mbajtën vetëm në
Formati i Provimit të Unifikuar të Shtetit. Kjo rezultoi në një rritje kaq të ndjeshme të numrit të pjesëmarrësve në Provimin e Unifikuar të Shtetit.
Përbërja e pjesëmarrësve në provim sipas llojit të arsimit mbetet praktikisht e pandryshuar.
institucionet (shih tabelën 4.7). Si vitin e kaluar, shumica dërrmuese
nga të testuarit janë diplomuar në institucionet e arsimit të përgjithshëm, dhe vetëm rreth 2%
maturantët erdhën në provim nga institucionet arsimore fillore ose
arsimi i mesëm profesional.
Tabela4.7
Shpërndarja e pjesëmarrësve në provim sipas llojit të institucionit arsimor
Numri
të ekzaminuarit
Përqindje
Lloji i institucionit arsimor të të testuarve
2006 G. 2007 G. 2006 G. 2007 G.
Institucionet arsimore të përgjithshme 86,331 66,849 95,5 95,4
Arsimi i përgjithshëm i mbrëmjes (ndërrimi).
institucionet 487 369 0.5 0.5
shkollë me konvikt të arsimit të përgjithshëm,
shkollë kadetësh, konvikt me
trajnimi fillestar i fluturimit
1 144 1 369 1,3 2,0
Institucionet arsimore fillore dhe
arsimi i mesëm profesional 1,469 1,333 1.7 1.9
Nuk ka të dhëna 958 132 1.0 0.2
Gjithsej: 90,389 70,052 100% 100%
4.3. Rezultatet kryesore të fletës së provimit në fizikë
Në përgjithësi, rezultatet e punës së ekzaminimit në vitin 2007 ishin
pak më të larta se rezultatet e vitit të kaluar, por afërsisht në të njëjtin nivel me
shifrat e vitit të kaluar. Tabela 4.8 tregon rezultatet e Provimit të Unifikuar të Shtetit në fizikë në vitin 2007.
në një shkallë me pesë pikë, dhe në Tabelën 4.9 dhe Fig. 4.1 – bazuar në rezultatet e testit prej 100-
shkallë pikë. Për qartësi të krahasimit, rezultatet janë paraqitur në krahasim me
dy vitet e mëparshme.
Tabela4.8
Shpërndarja e pjesëmarrësve në provim sipas niveleve
përgatitjen(përqindja e totalit)
Vitet "2" Shënon "p3o" 5 pikë "b4n" në shkallën "5"
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%
Tabela4.9
Shpërndarja e pjesëmarrësve në provim
bazuar në rezultatet e testeve të marra në2005-2007 yy.
Intervali i shkallës së rezultateve të testit të vitit
këmbim 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
Rezultati i testit
Përqindja e studentëve që kanë marrë
rezultati përkatës i testit
Oriz. 4.1 Shpërndarja e pjesëmarrësve të provimit sipas rezultateve të testeve të marra
Tabela 4.10 tregon një krahasim të shkallës në pikat e testimit nga 100
shkallë me rezultatet e plotësimit të detyrave të versionit të provimit në fillore
Tabela4.10
Krahasimi i intervaleve të rezultateve fillore dhe testuese në2007 vit
Intervali i shkallës
pikat e testimit 0-10 11-20 21-30 31-40 41-50 51-60 61-70 71-80 81-90 91-100
Intervali i shkallës
pikët kryesore 0-3 4-6 7-10 11-15 16-22 23-29 30-37 38-44 45-48 49-52
Për të marrë 35 pikë (pika 3, pikë fillestare – 13) testuesi
Mjaftoi t'i përgjigjesh saktë 13 pyetjeve më të thjeshta të pjesës së parë
puna. Për të fituar 65 pikë (pika 4, pikë fillestare – 34), një i diplomuar duhet
ishte, për shembull, t'i përgjigjej saktë 25 pyetjeve me zgjedhje të shumëfishta, të zgjidhte tre nga katër
problemet me një përgjigje të shkurtër, dhe gjithashtu përballen me dy probleme të nivelit të lartë
vështirësitë. Ata që morën 85 pikë (pika 5, pikë fillore - 46)
kreu në mënyrë të përsosur pjesën e parë dhe të dytë të punës dhe zgjidhi të paktën katër problema
pjesa e tretë.
Më të mirët e më të mirëve (nga 91 deri në 100 pikë) nuk duhen vetëm
lundroni lirshëm në të gjitha çështjet e lëndës së fizikës shkollore, por edhe praktikisht
Shmangni edhe gabimet teknike. Pra, për të marrë 94 pikë (rezultati kryesor
– 49) ishte e mundur të “mos merreshin” vetëm 3 pikë primare, duke lejuar, për shembull,
gabime aritmetike kur zgjidhni një nga problemet e një niveli të lartë kompleksiteti
distanca... ndërmjet ndikimet dhe dallimet e jashtme dhe të brendshme kushtetPër ... nënormale presioni arrin 100°, atëherë në ... Për funksionimin e tij në masë të madhe madhësive, Për ...
Wiener norbert kibernetika botimi i dytë Wiener n kibernetika ose kontrolli dhe komunikimi në kafshë dhe makina - botimi i 2-të - m shkencor botimi kryesor i botimeve për vendet e huaja 1983 - 344 f.
DokumentiOse të krahasueshme ... Për ekzekutimi normale proceset e të menduarit. Në të tilla kushtet ... madhësia Për linjat lidhëse ndërmjet konvolucione të ndryshme largësia... nga të cilat ato më të voglat molekulat Komponentët e përzierjes...
Wiener n kibernetika ose kontrolli dhe komunikimi në kafshë dhe makineri - botimi i 2-të - këshilli kryesor redaktues shkencor i botimeve për vendet e huaja 1983 - 344 f.
DokumentiOse të krahasueshme ... Për ekzekutimi normale proceset e të menduarit. Në të tilla kushtet ... madhësia, por me një sipërfaqe të lëmuar. Ne anen tjeter, Për linjat lidhëse ndërmjet konvolucione të ndryshme largësia... nga të cilat ato më të voglat molekulat Komponentët e përzierjes...
Një shembull i sistemit më të thjeshtë të studiuar në fizikën molekulare është gazit. Sipas qasjes statistikore, gazet konsiderohen si sisteme të përbëra nga një numër shumë i madh grimcash (deri në 10 26 m –3) që janë në lëvizje të rastësishme konstante. Në teorinë kinetike molekulare përdorin modeli ideal i gazit, sipas të cilit besohet se:
1) vëllimi i brendshëm i molekulave të gazit është i papërfillshëm në krahasim me vëllimin e enës;
2) nuk ka forca ndërveprimi ndërmjet molekulave të gazit;
3) përplasjet e molekulave të gazit me njëra-tjetrën dhe me muret e enës janë absolutisht elastike.
Le të vlerësojmë distancat midis molekulave në një gaz. Në kushte normale (norma: р=1,03·10 5 Pa; t=0ºС) numri i molekulave për njësi vëllimi: . Pastaj vëllimi mesatar për molekulë:
(m 3).
Distanca mesatare midis molekulave: 
m Diametri mesatar i një molekule: d»3·10 -10 m Dimensionet e brendshme të një molekule janë të vogla në krahasim me distancën ndërmjet tyre (10 herë). Rrjedhimisht, grimcat (molekulat) janë aq të vogla sa mund të krahasohen me pikat materiale.
Në një gaz, molekulat janë aq larg njëra-tjetrës shumicën e kohës saqë forcat e ndërveprimit ndërmjet tyre janë praktikisht zero. Mund të konsiderohet se energjia kinetike e molekulave të gazit është shumë më e madhe se energjia potenciale, prandaj kjo e fundit mund të neglizhohet.
Megjithatë, në momentet e ndërveprimit afatshkurtër ( përplasjet) forcat e ndërveprimit mund të jenë të rëndësishme, duke çuar në një shkëmbim të energjisë dhe momentit midis molekulave. Përplasjet shërbejnë si mekanizëm me të cilin një makrosistem mund të kalojë nga një gjendje energjie e aksesueshme për të në kushte të caktuara në një tjetër.
Modeli ideal i gazit mund të përdoret në studimin e gazeve reale, pasi në kushte afër normales (për shembull, oksigjen, hidrogjen, azot, dioksid karboni, avujt e ujit, helium), si dhe në presione të ulëta dhe temperatura të larta, vetitë janë afër gazit ideal.
Gjendja e trupit mund të ndryshojë kur nxehet, ngjeshet, ndryshohet në formë, domethënë kur ndryshon ndonjë parametër. Ekzistojnë gjendje ekuilibri dhe joekuilibri të sistemit. Gjendja e ekuilibritështë një gjendje në të cilën të gjithë parametrat e sistemit nuk ndryshojnë me kalimin e kohës (përndryshe është gjendje joekuilibri), dhe nuk ka forca të afta për të ndryshuar parametrat.
Parametrat më të rëndësishëm të gjendjes së sistemit janë dendësia e trupit (ose vlera e kundërt e densitetit - vëllimi specifik), presioni dhe temperatura. Dendësia (r) është masa e një lënde për njësi vëllimi. Presioni (R– forca që vepron për njësi të sipërfaqes së trupit, e drejtuar normalisht në këtë sipërfaqe. Diferenca temperaturat (DT) – masë e devijimit të trupave nga gjendja e ekuilibrit termik. Ka temperaturë empirike dhe absolute. Temperatura empirike (t) është një masë e devijimit të trupave nga gjendja e ekuilibrit termik me shkrirjen e akullit nën presionin e një atmosfere fizike. Njësia matëse e miratuar është 1 gradë Celsius(1 o C), i cili përcaktohet me kushtin që shkrirja e akullit nën presionin atmosferik t'i caktohet 0 o C, dhe ujit të vluar në të njëjtën presion caktohet përkatësisht 100 o C. Dallimi midis temperaturës absolute dhe asaj empirike qëndron, para së gjithash, në faktin se temperatura absolute matet nga temperatura jashtëzakonisht e ulët - zero absolute, e cila shtrihet nën temperaturën e shkrirjes së akullit me 273,16 o, domethënë
| R= f(V,T). | (6.2.2,b) |
Vini re se çdo marrëdhënie funksionale që lidh parametrat termodinamikë si (6.2.2,a) quhet gjithashtu ekuacioni i gjendjes. Forma e funksionit të varësisë ndërmjet parametrave ((6.2.2,a), (6.2.2,b)) përcaktohet eksperimentalisht për secilën substancë. Megjithatë, deri më tani ka qenë e mundur të përcaktohet ekuacioni i gjendjes vetëm për gazet në gjendje të rralluar dhe, në formë të përafërt, për disa gaze të ngjeshur.
Shumë dukuri natyrore tregojnë lëvizjen kaotike të mikrogrimcave, molekulave dhe atomeve të materies. Sa më e lartë të jetë temperatura e substancës, aq më intensive është kjo lëvizje. Prandaj, nxehtësia e një trupi është një reflektim i lëvizjes së rastësishme të molekulave dhe atomeve përbërëse të tij.
Prova se të gjithë atomet dhe molekulat e një lënde janë në lëvizje konstante dhe të rastësishme mund të jetë difuzioni - ndërthurja e grimcave të një lënde në një tjetër (shih Fig. 20a). Kështu, era përhapet shpejt në të gjithë dhomën edhe në mungesë të lëvizjes së ajrit. Një pikë boje e kthen shpejt të gjithë gotën e ujit në mënyrë uniforme të zezë, megjithëse duket se graviteti duhet të ndihmojë në ngjyrosjen e xhamit vetëm në drejtimin nga lart-poshtë. Difuzioni gjithashtu mund të zbulohet në trupat e ngurtë nëse ato shtypen fort së bashku dhe lihen për një kohë të gjatë. Fenomeni i difuzionit tregon se mikrogrimcat e një substance janë të afta të lëvizin spontanisht në të gjitha drejtimet. Kjo lëvizje e mikrogrimcave të një substance, si dhe molekulave dhe atomeve të saj, quhet lëvizje termike.
Natyrisht, të gjitha molekulat e ujit në gotë lëvizin edhe nëse nuk ka asnjë pikë boje në të. Thjesht, difuzioni i bojës bën të dukshme lëvizjen termike të molekulave. Një dukuri tjetër që bën të mundur vëzhgimin e lëvizjes termike dhe madje vlerësimin e karakteristikave të saj mund të jetë lëvizja Browniane, e cila i referohet lëvizjes kaotike të çdo grimce më të vogël në një lëng plotësisht të qetë të dukshëm përmes një mikroskopi. Ajo u emërua Brownian për nder të botanistit anglez R. Brown, i cili në vitin 1827, duke ekzaminuar sporet e polenit të njërës prej bimëve të pezulluara në ujë përmes një mikroskopi, zbuloi se ato lëviznin vazhdimisht dhe në mënyrë kaotike.
Vëzhgimi i Brown u konfirmua nga shumë shkencëtarë të tjerë. Doli se lëvizja Brownian nuk shoqërohet as me rrjedhat në lëng ose me avullimin gradual të tij. Grimcat më të vogla (ato quheshin edhe Brownian) silleshin sikur të ishin gjallë, dhe kjo "valle" e grimcave u përshpejtua me ngrohjen e lëngut dhe me një ulje të madhësisë së grimcave dhe, anasjelltas, u ngadalësua kur zëvendësohej uji me një më viskoz. e mesme. Lëvizja Brownian ishte veçanërisht e dukshme kur u vëzhgua në gaz, për shembull, duke ndjekur grimcat e tymit ose pikat e mjegullës në ajër. Ky fenomen i mahnitshëm nuk u ndal kurrë dhe mund të vëzhgohej për aq kohë sa të dëshirohej.
Një shpjegim i lëvizjes Brownian u dha vetëm në çerekun e fundit të shekullit të 19-të, kur u bë e qartë për shumë shkencëtarë se lëvizja e një grimce Brownian shkaktohet nga ndikimet e rastësishme të molekulave të mediumit (lëng ose gaz) që i nënshtrohen lëvizjes termike ( shih Fig. 20b). Mesatarisht, molekulat e mediumit prekin një grimcë Brownian nga të gjitha drejtimet me forcë të barabartë, megjithatë, këto ndikime kurrë nuk anulojnë saktësisht njëra-tjetrën dhe si rezultat, shpejtësia e grimcës Brownian ndryshon rastësisht në madhësi dhe drejtim. Prandaj, grimca Brownian lëviz përgjatë një shtegu zigzag. Për më tepër, sa më e vogël të jetë madhësia dhe masa e një grimce Brownian, aq më e dukshme bëhet lëvizja e saj.
Në vitin 1905, A. Einstein krijoi teorinë e lëvizjes Brownian, duke besuar se në çdo moment të caktuar në kohë nxitimi i një grimce Brownian varet nga numri i përplasjeve me molekulat e mediumit, që do të thotë se varet nga numri i molekulave për njësi. vëllimi i mediumit, d.m.th. nga numri i Avogadros. Ajnshtajni nxori një formulë me të cilën ishte e mundur të llogaritet se si katrori mesatar i zhvendosjes së një grimce Brownian ndryshon me kalimin e kohës, nëse e dini temperaturën e mediumit, viskozitetin e tij, madhësinë e grimcës dhe numrin e Avogadros, i cili ishte ende. i panjohur në atë kohë. Vlefshmëria e kësaj teorie të Ajnshtajnit u konfirmua eksperimentalisht nga J. Perrin, i cili ishte i pari që mori vlerën e numrit të Avogadros. Kështu, analiza e lëvizjes Brownian hodhi themelet e teorisë moderne kinetike molekulare të strukturës së materies.
Rishikoni pyetjet:
· Çfarë është difuzioni dhe si lidhet ai me lëvizjen termike të molekulave?
· Çfarë quhet lëvizje Browniane dhe a është ajo termike?
· Si ndryshon natyra e lëvizjes Brownian kur nxehet?
Oriz. 20. (a) – pjesa e sipërme tregon molekula të dy gazeve të ndryshme të ndara nga një ndarje, e cila hiqet (shih pjesën e poshtme), pas së cilës fillon difuzioni; (b) në pjesën e poshtme të majtë ka një paraqitje skematike të një grimce Brownian (blu), e rrethuar nga molekula të mediumit, përplasjet me të cilat bëjnë që grimca të lëvizë (shih tre trajektoret e grimcës).
§ 21. FORCAT NDËRMOLEKULARE: STRUKTURA E TRUPAVE TË GAZËR, TË LËNGËT DHE TË NGURTË.
Ne jemi mësuar me faktin se lëngu mund të derdhet nga një enë në tjetrën, dhe gazi mbush shpejt të gjithë vëllimin që i është dhënë. Uji mund të rrjedhë vetëm përgjatë shtratit të lumit dhe ajri mbi të nuk njeh kufij. Nëse gazi nuk do të përpiqej të zinte gjithë hapësirën rreth nesh, do të mbyteshim, sepse... Dioksidi i karbonit që nxjerrim do të grumbullohej pranë nesh, duke na penguar të marrim frymë të pastër. Po, dhe makinat do të ndalonin së shpejti për të njëjtën arsye, sepse... Ata gjithashtu kanë nevojë për oksigjen për të djegur karburantin.
Pse një gaz, ndryshe nga një lëng, mbush të gjithë vëllimin që i jepet? Midis të gjitha molekulave ekzistojnë forca tërheqëse ndërmolekulare, madhësia e të cilave zvogëlohet shumë shpejt kur molekulat largohen nga njëra-tjetra, dhe për këtë arsye në një distancë të barabartë me disa diametra molekularë ato nuk ndërveprojnë fare. Është e lehtë të tregohet se distanca midis molekulave fqinje të gazit është shumë herë më e madhe se ajo e një lëngu. Duke përdorur formulën (19.3) dhe duke ditur densitetin e ajrit (r=1.29 kg/m3) në presionin atmosferik dhe masën molare të tij (M=0.029 kg/mol), mund të llogarisim distancën mesatare ndërmjet molekulave të ajrit, e cila do të jetë e barabartë me 6.1.10- 9 m, që është njëzet herë distanca ndërmjet molekulave të ujit.
Kështu, ndërmjet molekulave të lëngshme të vendosura pothuajse afër njëra-tjetrës, veprojnë forca tërheqëse, duke penguar që këto molekula të shpërndahen në drejtime të ndryshme. Përkundrazi, forcat e parëndësishme të tërheqjes midis molekulave të gazit nuk janë në gjendje t'i mbajnë ato së bashku, dhe për këtë arsye gazrat mund të zgjerohen, duke mbushur të gjithë vëllimin e dhënë atyre. Ekzistenca e forcave tërheqëse ndërmolekulare mund të verifikohet duke kryer një eksperiment të thjeshtë - duke shtypur dy shufra plumbi kundër njëri-tjetrit. Nëse sipërfaqet e kontaktit janë mjaftueshëm të lëmuara, shufrat do të ngjiten së bashku dhe do të jetë e vështirë të ndahen.
Megjithatë, vetëm forcat tërheqëse ndërmolekulare nuk mund të shpjegojnë të gjitha ndryshimet midis vetive të substancave të gazta, të lëngshme dhe të ngurta. Pse, për shembull, është shumë e vështirë të zvogëlohet vëllimi i një lëngu ose të ngurtë, por është relativisht e lehtë të ngjesh një tullumbace? Kjo shpjegohet me faktin se midis molekulave nuk ekzistojnë vetëm forca tërheqëse, por edhe forca refuzuese ndërmolekulare, të cilat veprojnë kur predha elektronike të atomeve të molekulave fqinje fillojnë të mbivendosen. Janë këto forca refuzuese që pengojnë një molekulë të depërtojë në një vëllim tashmë të zënë nga një molekulë tjetër.
Kur asnjë forcë e jashtme nuk vepron në një trup të lëngët ose të ngurtë, distanca midis molekulave të tyre është e tillë (shih r0 në Fig. 21a) në të cilën forcat rezultante të tërheqjes dhe zmbrapsjes janë të barabarta me zero. Nëse përpiqeni të zvogëloni vëllimin e një trupi, distanca midis molekulave zvogëlohet dhe forcat repulsive të rritura që rezultojnë fillojnë të veprojnë nga ana e trupit të ngjeshur. Përkundrazi, kur një trup shtrihet, forcat elastike që lindin shoqërohen me një rritje relative të forcave tërheqëse, sepse kur molekulat largohen nga njëra-tjetra, forcat repulsive bien shumë më shpejt se forcat tërheqëse (shih Fig. 21a).
Molekulat e gazit ndodhen në distanca dhjetëra herë më të mëdha se madhësitë e tyre, si rezultat i të cilave këto molekula nuk ndërveprojnë me njëra-tjetrën, dhe për këtë arsye gazrat kompresohen shumë më lehtë sesa lëngjet dhe trupat e ngurtë. Gazrat nuk kanë ndonjë strukturë specifike dhe janë një koleksion molekulash lëvizëse dhe përplasëse (shih Fig. 21b).
Një lëng është një koleksion molekulash që janë pothuajse afër njëra-tjetrës (shih Fig. 21c). Lëvizja termike lejon një molekulë të lëngshme të ndryshojë fqinjët e saj herë pas here, duke u hedhur nga një vend në tjetrin. Kjo shpjegon rrjedhshmërinë e lëngjeve.
Atomet dhe molekulat e trupave të ngurtë janë të privuar nga aftësia për të ndryshuar fqinjët e tyre, dhe lëvizja e tyre termike është vetëm luhatje të vogla në lidhje me pozicionin e atomeve ose molekulave fqinje (shih Fig. 21d). Ndërveprimi midis atomeve mund të çojë në faktin se një trup i ngurtë bëhet kristal, dhe atomet në të zënë pozicione në vendet e rrjetës kristalore. Meqenëse molekulat e trupave të ngurtë nuk lëvizin në raport me fqinjët e tyre, këta trupa ruajnë formën e tyre.
Rishikoni pyetjet:
· Pse molekulat e gazit nuk e tërheqin njëra-tjetrën?
· Cilat veti të trupave përcaktojnë forcat ndërmolekulare të zmbrapsjes dhe tërheqjes?
Si e shpjegoni rrjedhshmërinë e një lëngu?
· Pse të gjitha trupat e ngurtë e ruajnë formën e tyre?
§ 22. GAZI IDEAL. EKUACIONI BAZË I TEORISË MOLEKULARO-KINETIKE TË GAZËVE.
Teoria kinetike molekulare shpjegon se të gjitha substancat mund të ekzistojnë në tre gjendje grumbullimi: të ngurta, të lëngëta dhe të gazta. Për shembull, akulli, uji dhe avujt e ujit. Plazma shpesh konsiderohet si gjendja e katërt e materies.
Gjendjet agregate të materies(nga latinishtja agrego– bashkoj, lidh) – gjendje të së njëjtës substancë, kalimet ndërmjet të cilave shoqërohen me një ndryshim në vetitë e saj fizike. Ky është ndryshimi në gjendjet agregate të materies.
Në të tre gjendjet, molekulat e së njëjtës substancë nuk ndryshojnë nga njëra-tjetra, vetëm vendndodhja e tyre, natyra e lëvizjes termike dhe forcat e ndërveprimit ndërmolekular ndryshojnë.
Lëvizja e molekulave në gaze
Në gazra, distanca midis molekulave dhe atomeve është zakonisht shumë më e madhe se madhësia e molekulave, dhe forcat tërheqëse janë shumë të vogla. Prandaj, gazrat nuk kanë formën e tyre dhe vëllimin konstant. Gazrat kompresohen lehtësisht sepse forcat refuzuese në distanca të mëdha janë gjithashtu të vogla. Gazet kanë vetinë të zgjerohen pafundësisht, duke mbushur të gjithë vëllimin që u është dhënë. Molekulat e gazit lëvizin me shpejtësi shumë të larta, përplasen me njëra-tjetrën dhe kërcejnë njëra-tjetrën në drejtime të ndryshme. Ndikimet e shumta të molekulave në muret e enës krijojnë presioni i gazit.
Lëvizja e molekulave në lëngje
Në lëngje, molekulat jo vetëm që lëkunden rreth pozicionit të ekuilibrit, por gjithashtu bëjnë kërcime nga një pozicion ekuilibri në tjetrin. Këto kërcime ndodhin periodikisht. Intervali kohor ndërmjet kërcimeve të tilla quhet koha mesatare e jetës së vendosur(ose koha mesatare e relaksimit) dhe shënohet me shkronjën ?. Me fjalë të tjera, koha e relaksimit është koha e lëkundjeve rreth një pozicioni specifik të ekuilibrit. Në temperaturën e dhomës kjo kohë është mesatarisht 10 -11 s. Koha e një lëkundjeje është 10 -12 ... 10 -13 s.
Koha e jetës sedentare zvogëlohet me rritjen e temperaturës. Distanca midis molekulave të një lëngu është më e vogël se madhësia e molekulave, grimcat janë të vendosura afër njëra-tjetrës dhe tërheqja ndërmolekulare është e fortë. Sidoqoftë, rregullimi i molekulave të lëngshme nuk është i renditur rreptësisht në të gjithë vëllimin.
Lëngjet, si lëndët e ngurta, ruajnë vëllimin e tyre, por nuk kanë formën e tyre. Prandaj, ato marrin formën e enës në të cilën ndodhen. Lëngu ka këto veti: rrjedhshmëri. Falë kësaj vetie, lëngu nuk i reziston ndryshimit të formës, është pak i ngjeshur dhe vetitë e tij fizike janë të njëjta në të gjitha drejtimet brenda lëngut (izotropia e lëngjeve). Natyra e lëvizjes molekulare në lëngje u vendos për herë të parë nga fizikani sovjetik Yakov Ilyich Frenkel (1894 - 1952).
Lëvizja e molekulave në trupa të ngurtë
Molekulat dhe atomet e një trupi të ngurtë janë të renditur në një rend dhe formë të caktuar rrjetë kristali. Trupat e tillë quhen kristalorë. Atomet kryejnë lëvizje vibruese rreth pozicionit të ekuilibrit dhe tërheqja midis tyre është shumë e fortë. Prandaj, trupat e ngurtë në kushte normale ruajnë vëllimin e tyre dhe kanë formën e tyre.
Fizika
Ndërveprimi ndërmjet atomeve dhe molekulave të materies. Struktura e trupave të ngurtë, të lëngët dhe të gaztë
Ndërmjet molekulave të një substance, forcat tërheqëse dhe refuzuese veprojnë njëkohësisht. Këto forca varen kryesisht nga distancat midis molekulave.
Sipas studimeve eksperimentale dhe teorike, forcat e ndërveprimit ndërmolekular janë në përpjesëtim të zhdrejtë me fuqinë e n-të të distancës midis molekulave:
ku për forcat tërheqëse n = 7, dhe për forcat repulsive .
Ndërveprimi i dy molekulave mund të përshkruhet duke përdorur një grafik të projeksionit të forcave rezultante të tërheqjes dhe zmbrapsjes së molekulave në distancën r midis qendrave të tyre. Le ta drejtojmë boshtin r nga molekula 1, qendra e së cilës përkon me origjinën e koordinatave, në qendrën e molekulës 2 që ndodhet në një distancë prej saj (Fig. 1).
Atëherë projeksioni i forcës zmbrapsëse të molekulës 2 nga molekula 1 në boshtin r do të jetë pozitiv. Projeksioni i forcës së tërheqjes së molekulës 2 në molekulën 1 do të jetë negativ.
Forcat repulsive (Fig. 2) janë shumë më të mëdha se forcat tërheqëse në distanca të shkurtra, por zvogëlohen shumë më shpejt me rritjen e r. Forcat tërheqëse gjithashtu zvogëlohen me shpejtësi me rritjen e r, kështu që, duke filluar nga një distancë e caktuar, ndërveprimi i molekulave mund të neglizhohet. Distanca më e madhe rm në të cilën molekulat ende bashkëveprojnë quhet rrezja e veprimit molekular 
.
Forcat repulsive janë të barabarta në madhësi me forcat tërheqëse.
Distanca korrespondon me pozicionin relativ të ekuilibrit të qëndrueshëm të molekulave.
Në gjendje të ndryshme të grumbullimit të një substance, distanca midis molekulave të saj është e ndryshme. Prandaj ndryshimi në ndërveprimin e forcës së molekulave dhe një ndryshim domethënës në natyrën e lëvizjes së molekulave të gazeve, lëngjeve dhe trupave të ngurtë.
Në gazra, distancat midis molekulave janë disa herë më të mëdha se madhësia e vetë molekulave. Si rezultat, forcat e ndërveprimit midis molekulave të gazit janë të vogla dhe energjia kinetike e lëvizjes termike të molekulave tejkalon shumë energjinë potenciale të bashkëveprimit të tyre. Çdo molekulë lëviz lirshëm nga molekula të tjera me shpejtësi të mëdha (qindra metra në sekondë), duke ndryshuar modulin e drejtimit dhe shpejtësisë kur përplaset me molekula të tjera. Rruga e lirë e molekulave të gazit varet nga presioni dhe temperatura e gazit. Në kushte normale.
Në lëngje, distanca midis molekulave është shumë më e vogël se sa në gaze. Forcat e bashkëveprimit midis molekulave janë të mëdha, dhe energjia kinetike e lëvizjes së molekulave është në përpjesëtim me energjinë potenciale të bashkëveprimit të tyre, si rezultat i së cilës molekulat e lëngut lëkunden rreth një pozicioni të caktuar ekuilibri, pastaj hidhen papritur në një pozicion të ri. pozicionet e ekuilibrit pas periudhave shumë të shkurtra kohore, gjë që çon në rrjedhshmërinë e lëngut. Kështu, në një lëng, molekulat kryejnë kryesisht lëvizje vibruese dhe përkthimore. Në trupat e ngurtë, forcat e ndërveprimit ndërmjet molekulave janë aq të forta sa energjia kinetike e lëvizjes së molekulave është shumë më e vogël se energjia potenciale e bashkëveprimit të tyre. Molekulat kryejnë vetëm dridhje me amplitudë të vogël rreth një pozicioni të caktuar ekuilibri konstant - një nyje e rrjetës kristalore.
Kjo distancë mund të vlerësohet duke ditur dendësinë e substancës dhe masën molare. përqendrimi - numri i grimcave për njësi vëllimi lidhet me densitetin, masën molare dhe numrin e Avogadro-s nga relacioni.
