Ta'limda raqamli texnologiyalarni tadbiq etishning zamonaviy tendensiyalari va rivojlanish omillari
45-to’plam_2-qism_Iyul-2025
66
MOLEKULYAR FIZIKA
Kamalova Dilnavoz Ixtiyorovna
NDU “Fizika va astronomiya ” kafedrasi professori
SHomurodova SHahzoda Akbar qizi
NDU “ Fizika va astronomiya ’’ yo’nalishi 2-bosqich talabasi
Annotatsiya:
Ushbu maqolada molekulalarning tartibsiz harakati, ularning
kinetik energiyasi va harorat bilan bog‘liqligi tahlil qilinadi. Molekulalarning
harakatlanish xususiyatlari orqali moddalarning fizik holatlari, bosim va issiqlik
hodisalari tushuntiriladi. Broun harakati va diffuziya kabi hodisalarga asoslangan
holda molekulyar darajadagi jarayonlar yoritilgan.
Kalit so'zlar:
Molekulalar harakati, tartibsiz harakat, kinetik energiya, harorat,
bosim, Brown harakati, diffuziya, zarracha trayektoriyasi, gazlar nazariyasi.
Аннотация:
В статье рассматривается хаотическое движение молекул, их
кинетическая энергия и связь с температурой. Через характеристики движения
молекул объясняются физические состояния вещества, давление и тепловые
явления. На основе броуновского движения и диффузии раскрываются
молекулярные процессы.
Ключевые слова:
Движение молекул, хаотическое движение, кинетическая
энергия, температура, давление, броуновское движение, диффузия, траектория
частиц, теория газов.
Abstrakt :
This article focuses on the random motion of molecules, their kinetic
energy, and the relationship with temperature. The physical states of matter, pressure,
and thermal phenomena are explained through molecular motion characteristics.
Keywords:
Molecular motion, random motion, kinetic energy, temperature,
pressure, Brownian motion, diffusion, particle trajectory, gas theory.
MOLEKULYAR-KINETIK NAZARIYA.
Har qanday moddaning ichki tuzilishi qanday? U yaxlit, uzluksizmi Yoki xuddi
qum uyurmasiga o'xshash donador, diskret tuzilishga egami? Moddaning ichki
tuzilishga egami degan savol Qadimgi Yunonistonda qo'yilgan bo'lib, ammo
eksperimental m a’lumotlar bo'lmagani uchun bu savolga javob berish mumkin
bo'lmagan. Qadimgi yunon mutafakkirlari Levkipp va Demokrit aytib o'tgan modda
tuzilishi haqidagi atomizm g'oyasini ikki ming yildan ortiq vaqt ichida tekshirishning
iloji bo'lmagan. Natijada vaqt o'tishi bilan ulaming taTimoti esdan chiqa boshlaydi.
O’ta asrlarga kelib modda tuzilishi uzluksiz xususiyatga ega degan farazlar o'rtaga
tashlangan va moddalaming har bir holatida jismga kira oladagan va jismdan chiqa
oladigan vaznsiz suyuqlik orqali tushuntirishga urinishlar bo'lgan. Masalan, jismning
Ta'limda raqamli texnologiyalarni tadbiq etishning zamonaviy tendensiyalari va rivojlanish omillari
45-to’plam_2-qism_Iyul-2025
67
isish yoki sovishini jismga teplorodning qo'shilishi natijasida jism isiydi va aksincha
soviydi deb hisoblangan.
XVII asr o'rtalarida fransuz olimi Gessendi Demokrit qarashlariga qaytadi va
shunday moddalar borki ularni yanada bo'laklarga bo'lish mumkin emas, har bir
moddaning o'zining atomlari bor deya ta’kidlaydi.
XIX asr oxirlarida ingliz olimi Dalton atom va molekulalar to'g'risidagi
tasavvurlardan foydalanib, tajribadan m aium bo'lgan formulani keltirib chiqarish
mumkin ekanligini ko'rsatdi. Shu bilan moddaning molekulyar tuzilishini ilmiy asoslab
berdi. Shundan so'ng ko'pchilik olimlar tomonidan atom va molekulalaming
mavjudligi tan olindi.
Molekulyar-kinetik nazariyaning asosiy shartlari.
Molekulyar-kinetik nazariya quyidagi shartlarga tayanib ish ko'radi:
I.
Barcha moddalar molekula va atomlardan tashkil topgan. Molekulalar
o'lchamga va massaga ega;
II.
Molekulalar orasida moleklalararo bo'shliq mavjud;
III.
Moleklular uzluksiz, betartib (xaotik) harakat qiladilar;
IV.
Molekulalar orasida o'zaro tortishish va itarishish kuchlari mavjud;
V.
To'qnashuv jarayoni absalyut elastik tarzda kechadi; Endi yuqoridagi
shartalarga birma-bir to'xtalib o'tamiz.
I.
Molekulalarning o'lchamga ekanligini isbotlash uchun quyidagicha tajriba
o'tkazamiz. Hajmi
1 𝑚𝑚
3
bo'lgan zaytun moyi tomchisini suvga tomizilganda moy
suv yuzasida
0.6𝑚
2
yuzaga ega bo'lgan moy parda hosil qiladi. Moy suv yuzasida bir
molekula qalinligida yoyildi deb hisoblab, zaytun moyi molekulasining diametrini
hisoblaymiz.
𝑑 =
𝑉
𝑆
=
1 𝑚𝑚
3
0.6𝑚
2
=
10
−9
𝑚
3
0,6𝑚
2
16.7𝐴
Bu yerda
𝐴
-Angstrem molekulalar o’lchamini baholashda ishlatiladigan uzunlik
birligi.
1𝐴 = 10
10
𝑚
Tajribalaming ko'rsatishichi vodorod
( 𝐻 )
atomining diametri
1 𝐴
, kislorod
molekulasi
(𝑂
2
)
ning diametri
2,6 𝐴
, suv molekulasi
(𝐻
2
𝑂)
ning diametri
ЗА
va
hokozo.
1 𝑚𝑚
3
hajmli suvda nechta molekula borligini hisoblashga harakat qilib
ko‘raylik.
𝑑
𝑠𝑢𝑣
= 3 ∗ 10
−10
𝑚
,
𝑉
0
= 𝑑
𝑠𝑢𝑣
3
= 27 ∗ 10
−30
𝑚
3
;
𝑁 =
𝑉
𝑉
0
=
1𝑠𝑚
3
27∗10
−30
𝑚
3
= 2,7 ∗
10
−26
𝑘𝑔
Demak,
1 𝑚𝑚
3
hajmli suvda
3.7 ∗ 10
22
molekula bo’lar ekan. Bitta
molekulaning massasi esa quyidagicha bo’ladi:
Ta'limda raqamli texnologiyalarni tadbiq etishning zamonaviy tendensiyalari va rivojlanish omillari
45-to’plam_2-qism_Iyul-2025
68
𝑚
0
=
𝑚
𝑁
=
1 𝑔𝑟
3,7 ∗ 10
22
= 2,7 ∗ 10
−26
𝑘𝑔
II.
Porshen ostida turgan biror massali gazni siqqanimizda kichikroq hajmga ham
o‘sha massali gaz joylashadi. Bunda molekulalar bir-birini ezayotgani yo'q, balki
molekulalararo masofa kiehraymoqda.
10 𝑠𝑚
3
suvga
10 𝑠𝑚
3
solinganda taxminan
19 𝑠𝑚
3
dan ko‘proq aralashma (aroq)
hosil bo’ladi. Bundan ham ko‘rinib turibdiki, molekulalararo bo'shliq mavjud ekan.
Mustahkam metall idishda turgan suyuqlikga
𝑝 = 5000 𝑀𝑃𝑎
bosim berilsa,
suyuqlik molekulalari metall molekulalari orasiga singib kiradi. Yoki bosim asa,
metallni qizdirganda hajmi kengayadi. Bunda ham molekula hajmi o’zgarmasdan,
balki molekulalararo masofa kattalashadi.
III.
Moleklular uzluksiz, betartib (xaotik) harakat qilishini Broun harakati va
diffuziya hodisalari misollarida
ko'rishimiz mumkin.
Broun harakati: Suyuqlik
yoki gazda muallaq turgan
zarrachaning qiladigan tinimsiz,
betartib harakati Broun harakati
deyiladi. 1927 yilda ingliz
botanigi
R.
Broun
gul
changining
suvda
muallaq
yurgan zarralarini mikroskop
orqali kuzatdi. K.o‘rgan narsasi
uni hayron qoldirdi. Bu haqda u
Shunday
deb
yozgan
edi:
«Oicham lari juda kichik,
uzunligi dyuymning to'rt ming
biridan besh mingdan birigacha ulushicha kichik (ya’ni
5 — 6 𝑚𝑘𝑚
), suvga botirilgan
zarralar Yoki donalar bilan ishlashda ulaming ko'pchiligini harakatda. bo'lishini
kuzatdim. Bu harakatlar shunday ediki, juda ko'p takroriy kuzatishlardan so'ng, men
bu harakatlar suyuqlik oqimlaridan emas va uning doimiy bugianishidan emas, balki
zarralaming o'ziga tegishli ekaniga ishonch hosil qildim». Broun, shuningdek,
zarralaming juda xilma-xil traektoriyalar chizib harakatlanishini ta’kidladi; ular
tartibsiz harakatlanar edilar. Broun harakatining sabablarini faqat 1850 yildan so'ng
real tushuntirib berish mumkin bo'ldi. U vaqtlarda
𝑎𝑡𝑜𝑚𝑙𝑎𝑟
molekularlaming
mavjudligiga ko'pchilik ishonmas edi, har holda to'g'ri eksperimental isbotlar yo'q edi.
Shuning uchun aw al zarrachalar o'zlariga xos «hayot kuchi» hisobiga harakatlanadi,
deb faraz qilinar edi, chunki ular organik kelib chiqishga ega edilar. Biroq Broun
tajribalari ko'p marta va turli xil, shu jumladan noorganik, mayda zarrachalarda
Ta'limda raqamli texnologiyalarni tadbiq etishning zamonaviy tendensiyalari va rivojlanish omillari
45-to’plam_2-qism_Iyul-2025
69
takrorlanganda, effekt universal ekanligi va u hech qanday tashqi omillarga
(temperaturadan tashqari) bog'liq emasligi aniqlandi. Temperatura ortishi bilan broun
zarrachalarining harakat intensivligi sezilarli darajada ortib bordi. 1870-yillari oxiriga
kelibgina broun harakatining sabablarini suyuqlik molekulalarining shu suyuqlikda
muallaq, yurgan zarralar sirtiga urilishi bilan bog'lay boshladilar. Agar zarra katta
bo'lganda edi, molekulalar uni har tomondan bir tekis itargan bo'lar va muallaq zarra
joyida qo'zg'alm ay turar edi. Biroq kichik zarraning sirti ham kichik bo'lgani uchun
turtishlar
qarama-qarshi
tomondan
turlicha
bo'ladi
va
ular
bir-birini
muvozanatlamaydi. Teng ta’sir qiluvchi kuch nolga teng emas va bu teng ta’sir
etuvchining kattaligi va yo'nalishi hap doim 164 tinimsiz o'zgarib turadi, natijada zarra
suyuqlikda tasodifiy daydib yuradi. Broun harakati hech qachon to'xtamaydigan
harakatdir.
Diffuziya hodisasi:Ikki modda moleklalarining bir-biriga aralashib ketish
hodisasi diffuziya deyiladi. Boshqacha aytganda diffuziya-turli xil atomlar yoki
molekulalar bir jinsli bo'lmagan konsentratsiyasining o'z-o'zidan baravarlashishidir.
Agar idishga turli gazlar porsiyalarini kiritsak, birmuncha vaqt o'taganda so'ng barcha
gazlar bir tekis aralashadi: idishning hajmi birligida har bir xil molekulalar soni
o'zgarmay qoladi, konsentratsiya barvarlashadi.
Xona burchagida ochiq turgan atir hidini difuziya tufayli sezamiz. Suvga
tomizilgan margansovka biroz vaqtdan so'ng qizg'ish tusga kirishi ham diffuziya
tufaylidir.Agar suv bilan siyohni ingichka (konveksiya bo'lmasligi uchun) probirkaga,
kapillyarga ehtiyotkorlik bilan solinsa, avval aniq bo'lgan ajralish chegarasi yoyila
boshlaydi va oxir oqibatda suyuqliklar aralashib ketadi. Agar qattiq jismlar birbirida
erisa, ulaming atomlari ham aralashadi. Faqat bu protsess ancha sekin kechadi, Shuning
uchun qattiq jismlardagi diffuziya faqat XIX asming oxiridagina birincha marta
kuzatiladi. 200° С gacha qizdirib, so'ng kattaroq kuch bilan bir-biriga jips yopishtirib
qo'yilgan oltin va qo'rg'oshin molekulalari bir-biriga
1 cm chuqurlikkacha aralashib ketadi. Natijada
ikkalasini bir-biridan ajratib bo'lmay qoladi. Bu
hodisa ham diffuziya tufaylidir.
O'zaro
aralashib
ketish
atomlar
yoki
molekulalar (yoki boshqa zarralar) ning tartibsiz
daydishi natijasidir. Bu hodisa zarralaming issiqlik
harakatlari tufayli amalga oshadi. Diffuziya vaqtida
zarralaming harakati mutloq tasodifiydir: zarraning
navbatdagi siljish yo'li ixtiyoriydir, siljishning
barcha yo'nalishlari teng ehtimollidir.
IV.
Molekulalar orasida har doim tortishish va
itarishish kuchlari mavjud. Ular bir-biriga juda
Ta'limda raqamli texnologiyalarni tadbiq etishning zamonaviy tendensiyalari va rivojlanish omillari
45-to’plam_2-qism_Iyul-2025
70
yaqin kelganda itarishish kuchlari tortish kuchlaridan ustunlik qiladi. Biror kriik
masofadan uzoqlasha boshlaganda esa totishish kuchlari ustunlik qila boshlaydi. Qattiq
jismlar va suyuqliklarda har doim molekulalar qo'shni molekulalami masofada tutib
turadi va molekulalar bir-biriga biror kritik masofa atrofida yaqinlashib va uzoqlashib
turadi, ya’ni tebranib turadi. Gazlarda esa molekulalararo masofa ancha katta bo'lgani
sababli ular bir-birlarini masofada tutib tura olmaydilar. Ideal gazlar esa birbirlarining
borligini faqat to'qnashganda sezadilar.
1).
𝑟 < 𝑟
0
da itarishish kuchlari keskin oshadi
2).
𝑟 = 𝑟
0
da itarishish va tortishish kuchlari kompensatsiyalashadi.
3).
𝑟 = 𝑟
𝑚𝑎𝑥
da tortishish kuchi eng katta qiymatga erishadi.
4).
𝑟 > 𝑟
𝑚𝑎𝑥
da tortishish kuchi keskin kamayadi.
5).
𝑟 ≫
𝑟
𝑚𝑎𝑥
da tortish kuchi nolga teng bo'ladi. Bunga ideal gazlar misol bo'ladi.
V.
Bir-biri bilan to'qnashuvchi ikki molekulani xuddi bilyard ** toshlari kabi shar
shaklidagi absalyut qatiq jismlar deb hisoblanadi. Chunki molekulalar to'qnashganda
energiya va impulsning saqlanish qonuni to'la bajariladi. Masalan idish devoriga
urilgan molekula xuddi Shunday tezlik bilan undan sapchiydi. Shuni ham eslatib o'tish
kerakki, ancha katta temperaturalarda harakatlanayotgan molekulalar to'qnashishi
noelastik bo'lib, energiyaning bir qismi atomni uyg'onishiga sarf bo'ladi. Lekin bu
haqda kvant fizikasida tanishiladi.
Molekula o’rtacha kvadratik tezligi.
Avvalgi mavzuda Broun harakatining hech qachon to'xtamasligini ko'rdik.
Demak Broun harakatini yuzaga keltiruvchi molekulalar harakati ham tinimsiz va
betartib bo'lar ekan, va bu harakat temperature ortishi bilan jadallashar ekan. Xo'sh bu
molekulalar qanday telikda betartib harakatlanadilar?
Idishdagi gaz molekulalarrining qanday tezlikda harakatlanayotganligini bilish
uchun barcha molekulalar tezliklarining o'rtacha qiymati olinmaydi. Chunki o'rtacha
qiymat olish skalyar kattaliklarga xos bo'lib, tezlik esa vektor kattalikdir. Molekulalar
harakati turli tomonga yo'nalgan bo'lib, barcha molekulalar tezliklarining geometrik
yig'indisi nolni berishi tayin. Vektor kattalikni avval skalyar kattalikka aylantirib
olishimiz kerak. Buning uchun tezliklar kvadratlarining o'rtacha qiym atini olashimiz
kerak.
𝑣⃗
2
=
𝑣
1
2
+ 𝑣
2
2
+ 𝑣
3
2
+ ⋯ + 𝑣
𝑁
2
𝑁
Tezliklar kvadratining o'rtacha qiymatidan olingan kadratik ildiz
o'rtacha
kvadratik tezlik
deyiladi.
𝑣⃗ = √
𝑣
1
2
+ 𝑣
2
2
+ 𝑣
3
2
+ ⋯ + 𝑣
𝑁
2
𝑁
Ta'limda raqamli texnologiyalarni tadbiq etishning zamonaviy tendensiyalari va rivojlanish omillari
45-to’plam_2-qism_Iyul-2025
71
Idishdagi barcha gaz
m
olekulalari
o'rtacha
kvadratik
tezlikga
teng
tezlikda
harakatlanadi
degani emas, bu tezlikdan
katta va kichik tezlikda
harakatlanayotgan
molekulalar ham mavjud.
Lekin
molekulalarning
aksariyat qismi o’rtacha
kvadratik tezlikka yaqin
tezlikda harakatlanishadi. Gaz m olekulalari tinimsiz, betartib (xaotik) harakat qilgani
sababli ular idish devori bilan va o'zaro bir-biri bilan to'qnashib turadilar. Navbatdagi
to'qnashuvdan keyin molekula qaysi yo'nalishni tanlashi barcha yo'nalishlar bo'yicha
teng ehtimollidir. Biror bir yo’nalish alzallik, ustunlikka ega bo’lgani sababli barcha
yo'nalishlar teng im tiyozga ega. Shuning uchun o'rtacha kvadratik tezlikning
o'qlardagi proeksiyalari o’zaro tengdir.
𝑣
𝑥
⃗⃗⃗⃗⃗ = 𝑣
𝑦
⃗⃗⃗⃗⃗ = 𝑣
𝑧
⃗⃗⃗⃗ =
1
√3
𝑣⃗
Isboti:
𝑣
𝑥
⃗⃗⃗⃗⃗ + 𝑣
𝑦
⃗⃗⃗⃗⃗ + 𝑣
𝑧
⃗⃗⃗⃗ = 3𝑣
𝑥
⃗⃗⃗⃗⃗ = 3𝑣
𝑦
⃗⃗⃗⃗⃗ = 3𝑣
𝑧
⃗⃗⃗⃗
𝑣
𝑥
⃗⃗⃗⃗⃗ + 𝑣
𝑦
⃗⃗⃗⃗⃗ + 𝑣
𝑧
⃗⃗⃗⃗ =
1
3
𝑣⃗
𝑣
𝑥
⃗⃗⃗⃗⃗ = 𝑣
𝑦
⃗⃗⃗⃗⃗ = 𝑣
𝑧
⃗⃗⃗⃗ =
1
√3
𝑣⃗
Molekulyar kinetik nazariyaning asosiy tenglamasi.
𝐴𝐵𝐶𝐷
berk idishga gaz qamalgan bo'lsin.
𝑆
yuzaga ega bo'lgan
𝐶𝐷
devorga
gazning beradigan bosimini aniqlaylik.
𝑚
0
𝑣
𝑥
-bitta molekula
𝐶𝐷
devorga urilganda devorga beradigan impuls.
2𝑚
0
𝑣
𝑥
-bitta molekula
𝐶𝐷
devorga urilib qaytganda devorga beradigan impuls.
2𝑚
0
𝑣
𝑥
,
𝑧
-agar
1с
vaqt ichida
𝐶𝐷
devorga
𝑧
dona m olekula urilib undan
qaytganda devorga beradigan impuls.
𝑧
quyidagiiarga bog'liq bo'ladi:
𝑧 ~𝑆
, ya’ni
1𝑠
vaqt ichida urilishlar soni
𝐶𝐷
devor yuzasiga proporsional.
𝑧 ~𝑣
𝑥
, ya’ni
1𝑠
vaqt ichida urilishlar soni tezlikning o’qdagi tashkil etuvchisiga
proporsional.
𝑧 ~ 𝑛
, ya’ni
1𝑠
vaqt ichida urilishlar soni molekulalar konsentratsiyasiga bog'liq.
Molekulalar konsentratsiyasi molekulalar zichligini bildirib quyidagicha ifodalanadi:
Ta'limda raqamli texnologiyalarni tadbiq etishning zamonaviy tendensiyalari va rivojlanish omillari
45-to’plam_2-qism_Iyul-2025
72
𝑛 =
𝑁
𝑉
[𝑚
−3
]
Demak,
𝑧 ~𝑆
𝑣
𝑥
𝑛
ekan. Proporsionallikdan tenglikka o'tish uchun
1
2
koeffitsient
kiritamiz. Chunki barcha m olekulalam ing yarmi
𝑂𝑋
o 'q yo'nalishida proeksiya bersa,
qolgan yarmi bu o’qqa qarama-qarshi yo'nalishda proeksiya beradi.
𝑌
o'nalishlam ing
barchasi teng ehtimolli bo’llib, biror bir yo’nalish afcallikka ega emas. Shuning uchun
biror yo'nalishni boshqasidan ustun qo’ya olmaymiz. Shunday qilib,
1𝑠
vaqt ichida
urilishlar soni
𝑧 =
1
2
𝑆𝑣
𝑥
𝑛
bo’lar ekan.
1𝑠
vaq t ichida
𝐶𝐷
devor olgan impuls esa
∆𝑝
1𝑐
=
2𝑚
0
𝑣
𝑥
𝑧 = 𝑚
0
𝑆𝑣
𝑥
2
𝑛 =
1
3
𝑚
0
𝑣
2
𝑆𝑛
bo’lib, impulsning vaqt bo'yicha o'zgarishi
𝐶𝐷
devorga ta’sir qiluvchi kuchni beradi, ya’ni
𝐹 =
1
3
𝑚
0
𝑣
2
𝑆𝑛
bo’ladi. Yuzaga ta’sir
qiluvchi kuch esa bosimni beradi.
𝑃 =
𝐹
𝑆
=
1
3
𝑚
0
𝑣
2
𝑛
bo’ladi.
Molekulyar kinetic nazariyaning asosiy tenglamasi ushbu ko’rinishda bo’ladi:
𝑃 =
1
3
𝑚
0
𝑣
2
𝑛
Idishdagi gaz bosimining zichlik orqali ifodalanishi quyidagicha bo’ladi:
𝑃 =
1
3
𝜌𝑣⃗
2
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR RO’YXATI
1. G‘ulomov, A. M., Abduqodirov, M. M. Umumiy fizika kursi: Molekulyar
fizika. – Toshkent: O‘qituvchi, 2001.
2. Klementyev, L. M. Molekulyar fizika va termodinamika. – Toshkent:
O‘qituvchi, 1990.
3. Karimov, T. A., Nurmatov, D. I. Molekulyar fizika va issiqlik. – Toshkent: Fan,
2010.
4. Demidovich, B. P., Fizika darsliklari va masalalar to‘plami (molekulyar fizika
bo‘yicha) – Moskva: Nauka, 1985.
5. Savelyev, I. V. Fizika kursi: Molekulyar fizika va termodinamika. – Moskva:
Nauka, 1983.
