Газ (кыштак)

Газ – (нидерл. gas дан келип чыгат, түбү: б.-грек. χάος)заттын бөлүкчөлөрү эркин кыймылдап, бири-бири менен байланышпаган же өз ара өтө начар аракетте болуп, өзүнө берилген көлөмдү толук ээлеген агрегаттык абалы. Газ Жердин атмосферасын түзөт, катуу тоотектердин жана суюктуктардын курамына кирет. Күн, жылдыздар жана жылдыз аралык заттар бейтарап жана иондошкон Газдан (плазмадан) турат. Газ физикалык касиеттери бойунча катуу жана суюк абалдагы заттардан айырмаланат. Газдын тыгыздыгы суюк жана катуу заттардыкынан миң эсе кичине. Көлөмдүк кеңейүү бойунча (турактуу басым учурунда) суюктук менен Газдын ортосундагы айырма чоң. Магниттик касиети бойунча Газ диамагниттүү жана парамагниттүү болуп бөлүнөт. Мис., кычкылтек парамагнетик, ал эми суутек, азот, аргон жана көмүр кычкыл газы диамагнетик болуп саналат. Бардык катуу жана суюк заттардын басымын, температурасын өзгөртсө Газ абалына өтөт. Турактуу басым учурунда катуу зат Газ абалына өтүүдөн мурда суюк абалга (эрүү), андан кийин Газ абалына (буулануу) өтөт. Критикалык температурасынан жогорку температурада жана чоң басымда Газ чоң тыгыздыкта болот. Жер шарына кеңири таралган Газ – аба. Анын тыгыздыгы бийиктиктин өсүшү менен төмөндөйт. Бул учурда абанын температурасы да ар бир км де алты градуска төмөндөп, андан кийин 120 км де 61°С ге, 150 км бийиктикте 700°С ге чейин ысыйт. Турактуу басым астында температуранын жогорулашы менен Газдардын физикалык касиеттери да өзгөрөт. Мис., температуранын өсүшү менен кээ бир Газдардын (N₂, О₂, Ar, H₂, аба) динамикалык илээшкектик коэффициенти өсөт. Басым жана температуранын өзгөрүшү менен Газдардын электр, жылуулук өткөрүүчүлүк ж. б. касиеттери өзгөрөт. Заттардын молекулалык-кинетикалык теориясында Газ катары өз ара начар байланышкан жана тынымсыз башаламан кыймылдаган молекулалардын жыйындысы кабыл алынат. Сейректелген Газдар молекулалык-кинетикалык теорияга баш иет. Бул теория идеалдык газга негизделген. Газ молекулаларынын ар кандай ылдамдыктагы башаламан кыймылы белгилүү законченемдүүлүккө, б. а. Максвелл жайгаштыруусуна көзкаранды. Газдардын басымга p карата жазылган молекулалык-кинетикалык теориясынын негизги теңдемеси: p=1/3n₀mϑ², мында n₀ - молекулалардын бирдик көлөмдөгү саны, m - масса, ϑ - ылдамдык. Идеалдык Газ абалынын теңдемесин 1 моль Газ үчүн жазса, Клапейрон теңдемеси алынат: pV=RT, мында R=Vk Na - молдук Газ турактуулугу, Na - Авогадро саны, V - бул 1 моль Газдын көлөмү. Реалдык Газдын термодинамикалык касиеттерин мүнөздөөдө Ван-дер-Ваальс теңдемеси каралат. Бул теңдемеде молекулалардын өлчөмү жана өз ара аракеттешүүлөрү эске алынат. Газ басымынын төмөндөшү молекулалардын өз ара тартылуусу, ал эми анын кысылууга каршылык көрсөтүүсү алардын түртүлүүсү менен түшүндүрүлөт. Ван-дер-Ваальс теңдемеси реалдык Газ менен суюктукту мүнөздөйт. Теориялык жактан жакшы негизделген реалдык Газ абалынын теңдемеси Камерлинг-Оннес теңдемеси: pV=RT(1+B₂ / V+B₃/V²+...). Мындагы коэффициенттердин B2, B3 ж. б. сан мааниси молекулалардын кош (B₂), үчтүк (B₃) жана жогорку тартиптеги өз ара урунуулары менен аныкталат. Бул коэффициенттер температурага көзкаранды. Аз тыгыздыктагы Газда молекулалардын кош урунуулары көп. Суюлтулган Газда молекулалар аралык тартылуу күчү басымдуулук кылып, Газ кысылууга каршылык көрсөтөт. Температуранын өсүшүнөн молекулалардын урунуу саны көбөйүп, түртүлүү күчү басымдуулук кылат. Молекулалар аралык түртүлүү жана тартылуу күчтөрү теңсалмактагы температура Бойль температурасы же Бойль чекити делет. Реалдык Газдын ички энергиясы идеалдык Газга караганда дайыма чоң. Анткени реалдык Газдын молекулалары кинетикалык жана потененциалдык энергияга ээ. Молекулалар аралык аракеттешүүдө көңдөй тоскоолдук аркылуу турактуу кичине ылдамдык менен өткөн реалдык Газдын температурасынын өзгөрүшү (Джоуль–Томсон эффекти) молекулалар аралык аракеттешүү менен шартталат. Бул эффект оң (Газ муздайт), терс (Газ ысыйт) жана нөлгө барабар. Буга чейин Газ молекуласынын ички түзүлүшү эске алынган эмес. Анткени жогоруда каралган Газдын термикалык касиеттери (басым, температура, тыгыздык) молекуланын ички түзүлүшүнө көзкаранды эмес жана бул чоңдуктарды эсептөө үчүн Газдын молдук массасын билүү жетиштүү. Ал эми Газдын калориялык касиеттери (жылуулук, сыйымдуулук, энтропия ж. б.) молекуланын ички түзүлүшүнө көзкаранды. Заряддалбаган бөлүкчөлүү (молекула, атом) Газ электр тогун өткөрбөйт. Газдын электр касиеттери атомдорунун жана молекулаларынын иондолушу менен шартталат. Иондошууда молекула же атом оң (терс) ионго өтөт жана эркин электрондор пайда болот. Температура өскөн сайын Газ бөлүкчөлөрүнүн иондолушунан өтө жогорку температурада Газ плазмага (Күн, жылдыз, от, разряд, чагылган ж. б.) айланат. Газдын касиетинин негизинде метеор, учак, снаряд, жандоочу(спутник) ж. б. атмосферадагы кыймылы изилденет (к. Газ динамикасы). Металлдардагы эркин электрондордун тобу болгон электрондук Газ, кристаллдагы фотондордун жыйындысы жана суюк гелий фотондук Газ деп эсептелет. Элементардык бөлүкчөлөрдүн жана квазибөлүкчөлөрдүн тобу да Газ катары каралат.

Колдонулган адабият

• Ад.: Гиршфельдер Ж., Кертисс Ч., Берд Р. Молекулярная теория газов и жидкостей/Пер с англ. – М.:1961;
• Сивухин Д. В. Общий курс физики. т. 2.-М.:1975; Енохович А. С. Справочник по физике. – М.: 1978;
• Кикоин А. К., Кикоин И. К. Молекулярная физика. – М.: 1976.

• © Мамлекеттик тил жана энциклопедия борбору. Физика. Энциклопедиялык окуу куралы. 2004 Бишкек.

ISBN 9967-14-010-0