Molekulların istilik hərəkəti. Daxili enerji
5
Broun hərəkəti
Broun hərəkəti maye və ya qaz mühitində asılı vəziyyətdə olan yad hissəciklərin (toz, çiçək tozcuğu və s.) həmin mühitin molekulları və ya atomları ilə təsadüfi toqquşmalarının nəticəsidir. Broun bu hərəkəti 1827-ci ildə mikroskopla suda çiçək tozcuqlarının hərəkətini öyrənərkən aşkar etmişdir. Məlum olmuşdur ki, hər bir hissəcik (broun hissəciyi adlandırılır) başqa bir broun hissəciyinin hərəkətindən fərqli – qırıq xətlərdən ibarət trayektoriya üzrə hərəkət edir. Şəkil 5.1-də üç broun hissəciyinin mikroskopda müşahidə olunan hərəkət trayektoriyasının təsviri verilmişdir. Təsvirdəki nöqtələr bərabər zaman fasilələrində hissəciklərin vəziyyətlərini göstərir.
Broun hərəkətini qazlarda da müşahidə etmək mümkündür.
Broun hərəkətini necə izah etmək olar?
Sual maddələrin molekulyar quruluşu əsasında aşağıdakı ardıcıllıqla izah oluna bilir:
1) su (qaz) molekullardan təşkil olunmuşdur;
2) molekullar fasiləsiz və nizamsız hərəkətdədir;
3) molekullar nizamsız hərəkət etməklə broun hissəciyi ilə toqquşur;
4) molekullar broun hissəciyinə müxtəlif istiqamətlərdən fərqli sayda qüvvələrlə zərbə vurduqlarından broun hissəciyi qırıq xətlərdən ibarət mürəkkəb trayektoriya üzrə hərəkət edir (şəkil 5.2).
Təcrübələrdən müəyyən olunmuşdur ki, broun hissəciyinin sürəti onun kütləsindən, mayenin (qazın) temperaturundan və mayenin növündən asılıdır. Belə ki, broun hissəciyinin kütləsi kiçik, mayenin (qazın) temperaturu yüksək olarsa, broun hissəciyinin sürəti də yüksək olur. Analoji qanunauyğunluqla maddənin molekullarının sürətləri də onların kütlələrindən (maddənin növündən) və maddənin temperaturundan asılıdır.
Beləliklə, broun hərəkəti belə bir elmi faktı təsdiqləyir:
Şəkil 5.1.
Broun hissəciklərinin hərəkət
trayektoriyası
Şəkil 5.2.
Broun hərəkətinin modelləşdirilməsi: su molekulları broun hissəciyinə müxtəlif istiqamətlərdən zərbələr vurur
– bütün maddələr atom və molekullardan təşkil olunmuşdur; – maddə molekullarının bir-biri ilə toqquşması nəticəsində onların hərəkət istiqaməti daim dəyişir. Bu səbəbdən isə həmin zərrəciklər fasiləsiz xaotik hərəkət edir.
Cismi təşkil edən molekulların xaotik hərəkəti istilik hərəkəti adlanır.
– Molekulların istilik hərəkətinin intensivliyi maddənin temperaturundan asılıdır, yəni maddənin temperaturu yüksək olduqca onun molekulları daha sürətlə hərəkət edir. Cisimlərin istilik dərəcəsi onların temperaturları ilə fərqləndirilir. Məsələn, dondurmanın temperaturu suyun temperaturundan kiçikdir, yaxud başqa misal, ərimə temperaturunda olmayan misin maye halındakı temperaturu onun bərk halındakı temperaturundan yüksəkdir.