Toqquşma nəzəriyyəsi
Maxvel-Boltzman yayımları ilə əlaqələndirilə bilər.
Və ilk olaraq biz toqquşma nəzəriyyəsi ilə başlayacağıq.
Toqquşma nəzəriyyəsi deyir ki hissəciklər
toqquşma düzgün istiqamətdə olmalıdır və
kifayət qədər kinetik enerji ilə aktivasiya enerji maneəsinin öhtəsindən gəlməlidir.
Buna görə gəlin reaksiyaya baxaq hansı ki A B və C ilə reaksiyaya girir
və AB +C yaradır.
Enerji profilində, bizim burada solda
reagentlərimiz var.
Beləliklə A, atom A qırmızı rəngdə olandır,
və bizim burada BC molekulumuz var.
Beləliklə reaksiyanın baş verməsi üçün,
bu iki hissəcik toqquşmalıdırlar,
və onlar onlar aktivasiya enerji maneəsinin öhtəsindən gəlmək üçün
kifayət qədər kinetik enerji ilə toqquşmalıdırlar.
Beləliklə enerji profilindəki aktivasiya enerjisi,
keçid vəziyyəti ilə reaktivlərin
enerjisi olan buradakı
zirvə arasındakı enerjidəki fərqdir.
Buna görə bu enerji aktivasiya enerjimizdir.
Reaksiyanın baş verməsi üçün lazım olan
minimum enerji miqdarı.
Buna görə əgər bu hissəciklər kifayət qədər enerji ilə toqquşsalar,
biz bu aktivasiya enerji maneəsinin öhtəsindən gələ bilərik
və reaksiyalar iki məhsula çevrilər.
Əgər bizim reaktiv hissəciklərimiz bir birini
yetərincə enerji ilə itələmirsə, onlar bir biri ilə
toqquşacaq və reaksiya heç vaxt baş verməyəcək.
Biz heç vaxt bu aktivasiya enerjisinin öhtəsindən gələ bilmiyəcəyik.
Analogiya üçün, gəlin qolf topunu vurmaq haqqında düşünək.
Gəlin düşünək ki bir təpə var,
və təpənin sağ tərəfində,
deşik aşağıda bir yerdədir ,
və təpənin sol tərəfində qolf topudur.
Biz bilirik ki biz bu qolf topunu
təpənin başına çatdırmaq üçün
və təpəni keçib deşiyə düşməsi üçün lazım olan kinetik enerjini vermək üçün
bu qolf topuna yetərincə qüvvə ilə vurmalıyıq.
Biz bu təpəni
potensiyal enerjinin təpəsi kimi düşünə bilərik.
Və bu qolf topunun
təpəni keçmək üçün lazım olan potensiyal enerjiyə çevrilən kinetik enerjisi olmalıdır.
Əgər biz qolf topuna yetərincə bərk vurmasaq,
onun təpəni keçmək üçün kifayət qədər enerjisi olmayacaq.
Buna görə əgər biz onu yavaş vursaq,
o təpənin yarısına kimi gedə biləcək və geri dönəcək.
Kinetik enerji kök altında 1/2Mv-ya bərabərdir.
Və M qolf topunun kütləsidir
və V sürətdir.
Buna görə biz onu yetərincə qüvvəylə vurmalıyıq ki
onun təpəni keçəcək qədər lazım olan kinetik enerji üçün
sürəti
olsun.
Gəlin toqquşma nəzəriyyəsini
Maxvell-Boltzman yayımına tətbiq edək.
Adətən Maxvell-Botlzman yayımının
kəsr hissəcikləri və ya hissəciklərin nisbi sayları var
y oxu üzərində və hissəcik sürəti x oxu üzərində.
Və Maxvell-Botlzman yayımı
bizə qaz nümunəsində
olan hissəciklər üçün olan sürət intervalını göstərir.
Gəlin deyək ki bizim
bu hissəcik diaqramımız var.
Gəlin deyək bizim müəyyən T temperaturunda
qaz nümunəmiz var
Bu hissəciklər eyni sürətdə hərəkət etmir,
onlar üçün uyğun olan sürət intervalı var.
Buna görə bir hissəcik çox yavaş ola bilər
buna görə biz burada qısa xətt çəkəcəyik.
Bir az daha çoxu bir qədər daha sürətli ola bilər,
buna görə biz daha yüksək sürəti daha uzun xəttlə çəkirik.
Və bir hissəcik ən sürətlisi ola bilər.
Buna görə biz bu hissəciyi ən uzun xəttlə çəkəcəyik.
Biz Maxvell-Boltzman yayımı üçün olan əyri
altındakı sahə haqqında düşünə bilərik
hansı ki nümunəmizdəki bütün hissəcikləri təqdim edir.
Beləliklə bizim burada çox yavaş hərəkət edən bir hissəciyimiz var,
və əgər biz ayrimizə baxsaq və əyrinin altında olan
sahə haqqında düşünsək
hansı ki aşağı sürətdədir,
bu sahə əyrinin digər hissələrindən daha kiçikdir.
Beləliklə bu sadəcə çox yavaş edən
bir hissəcik ilə təqdim edilib.
Biz əyrinin növbəti hissəsi haqqında düşünürük,
daha çox, bu sahənin böyük hissəsidir
və bu hissəciklər daha yüksək sürətlə hərəkət edir.
Buna görə ola bilsin bu üç hissəcik
daha yüksək sürətlə hərəkət edən hissəcikləri təqdim edir.
Və son olaraq, bizim bu bir hissəciyimiz var,
biz bu xətti digərlərindən daha uzun çəkdik.
Buna görə bu hissəcik digərindən daha sürətlə hərəkət edir.
Buna görə ola bilsin yuxarıdakı əyrinin altındakı bu sahə
bir hissəcik tərəfindən təqdim edilir.
Biz birləşmə teorisindən bilirik ki
hissəciklərin reaksiyanın baş verməsi üçün
olan aktivasiya enerjisinin öhtəsindən gəlmək üçün, kifayət qədər kinetik enerjisi olmalıdır.
Buna görə biz Maxvel-Boltzman yayımında aktivasiya
enerjisini təqdim edən xətti çəkə bilərik.
Əgər mən bu xətti çəksəm, buradakı bu nöqtəli xətt,
bu aktivasiya enerjimi təqdim edir.
Və hissəciklərin sürəti yerinə, siz
istəyirsinizsə x oxunda olan kinetik enerji haqqında düşünün.
Beləliklə daha sürətli , kinetik enerjisi daha yüksək olan
hissəcik hərəkət edir.
Və buna görə bu xəttin altında
olan sahə,
bu reaksiyanın baş verməsi üçün kifayət qədər
kinetik enerjisi olan hissəciklərin hamısını təqdim edir.
Növbəti, gəlin görək biz temperaturu artıranda
nümunəmizdəki hissəciklərimizə nə baş verir.
Beləliklə biz temperaturu artıranda,
Maxvell-Boltzman yayılması dəyişir.
Buna görə nə baş verirsə, zirvə hündürlüyü
yayılma əyrimiz daha geniş olur.
Bu belə görünür ki bu daha yüksək temperaturdadır.
Bizim hələ də daha aşağı sürətdə
hərəkət edən hissəciklərimiz var, düzdürmü?
Bunun əyrinin altında olan sahə olduğunu xatırlayın.
Buna görə ola bilər ki bu bir hissəciklə təqdim edilir,
və növbəti olaraq, gəlin
solda Ea üçün olan əyrinin sahəsi haqqında düşünək.
Beləliklə biz daha sürətli hərəkət edən
hissəciklərimizi
yaşıl rəngdə etmək istəyirik.
Buna görə gəlin davam edim və bu xətləri bir qədər uzun çəkim
amma bu xəttin sağına nə baş verdiyinə diqqət edin.
Biz magenta əyri üçün
əyrinin altında olan sahə haqqında düşünürük.
Fikir verin sahə əvvəlki nümunəmizdən necə daha böyükdür.
Ola bilsin bu dəfə bizim daha sürətlə hərəkət edən
iki hissəciyimiz var.
Buna görə mən bu xəttləri daha uzun çəkəcəm ki
onların daha sürətlə hərəkət etdiyini göstərim.
Və onlar bu xəttin sağında olduğuna görə,
bu hissəciklərin hər ikisi reaksiya üçün
aktivasiya enerjisini aşmaq üçün kifayət qədər kinetik enerjiyə sahibdir.
Buna görə siz temperaturu artıranda ,
siz aktivasiya enerjisinin öhtəsindən gələ
biləcək qədər kinetik enerjsi olan
hissəciklərin sayını artıra bilərsiniz.
Bunu qeyd etmək lazımdır ki
hissəciklərin sayı dəyişmədiyi üçün,
bizim bütün etdiyimiz temperaturu artırmaqdır,
və əyrinin altındakı sahə eyni qalır.
Beləliklə sarı əyrinin altında olan sahə ,
magenta rəngində olan ilə
eynidir.
Fərq əlbətdə ki magenta rəngində olan
daha yüksək temperaturdadır,
və buna görə aktivasiya enerjisi
üçün kifayət qədər kinetik enerjisi olan daha çox hissəcik var.
Buna görə temperaturun artması
reaksiyanın sürətini artırır.