homojenlik

Homojenite (adlı ὁμός homόs "eşit" ve γένεσις oluşumu dolayısıyla kabaca "oluşturma, doğum": aynı kalitede) temsil eşitliği bir bütün uzantısı boyunca fiziksel özellik sistemi ya da bir sistemin elemanları benzerlik. Terim geniş bir kapsama sahiptir ve detaylı olarak farklı anlamlar içerebilir. Bir malzemeyi veya sistemi homojen hale getirmeye veya homojenliğini artırmaya yarayan ölçü veya yönteme homojenizasyon denir.

Homojenliğin zıttı

Homojen, heterojen, homojen olmayan

Homojen olmayan , homojen olmayan veya heterojen olarak adlandırılır .

Genellikle bu iki terim arasında bir ayrım yapılır, kelimenin kullanımı biraz dalgalanır.

Tek tip malzemeden yapılmış, ancak yoğunluğu bir yerden bir yere değişen , örneğin homojen olmayan bir gövdeye denir.
Heterojen (iki veya daha fazla faz), diğer yandan, çelik takviyeli beton levha gibi makroskopik olarak farklı bileşenlerden yapılmış bir gövdedir.

Şekilde homojenlik, heterojenlik ve homojen olmama farkları soldan sağa grafiksel olarak gösterilmiştir.

fizik

Gelen fiziği , madde , madde yapı taşları tek tip olmadığı için atomik, temelde homojen değildir inceledi mekansal dolumu . Atomun kendisinde bile, kütle ve yük dağılımı, atom çekirdeği ve atom kabuğu arasında eşit olmayan bir şekilde dağıldığı için homojen değildir . Atomlar veya moleküller yaklaşık olarak eşit olarak dağılmışsa (bir kristal kafesin düzenliliği ile zorunlu olarak değil , ancak yerden yere makroskopik dalgalanmalar olmadan ), o zaman madde pratik açıdan homojendir .

Terim ayrıca alanlara da uygulanır. Bir alan, ör. B. Bir manyetik alana , alan kuvveti her yerde aynıysa homojen, aksi halde homojen değil denir. Homojen alanlar, düz, paralel ve eşit dağılmış alan çizgileri ile karakterize edilir . Gradyan alanları söz konusu olduğunda , eşpotansiyel yüzeyler , alan çizgilerinin dik açılarla geçtiği paralel düzlemlerdir. Dipoller homojen olmayan alanlar tarafından hizalanır ve çekilirken , homojen alanlar dipoller üzerinde hizalama momentleri uygular, ancak çekici kuvvetler yoktur. Yaklaşık olarak homojen alanlara örnekler:

Bir plaka kondansatöründeki elektrik alanı .
Uzun bir bobindeki manyetik alan .
Deney düzeneğinin boyutlarının dünyaya göre çok küçük olması koşuluyla, dünya yüzeyindeki yerçekimi alanı.

Sonuçta, içinde teorik fizikte bir konuşur biri fiziksel yasalar için değişmez olduğunu ifade etmek istediğinde alanı homojenlik çeviri . Buradan hareketle göre, aşağıdaki Noether'in teoremi olduğunu, momentum bir korunmuş miktar .

Boyut ölçeğine bağımlılık

Mikroskobik düzeyde heterojen olan ancak makroskopik düzeyde homojen görünen bir madde örneği süttür . Sütte yağ içeren alanlar ile su içeren alanlar arasında mikroskobik bir ayrım yapılabilir . Ve ikisi birbirine karışamasa da, her iki alan da o kadar küçüktür ki, makroskopik olarak bakıldığında homojen olarak dağılmış görünürler. Bununla birlikte, bu tür karışımlarda zamanla bileşenlerinin ayrılması olabilir ve süt söz konusu olduğunda, sulu alanları yüksek yağlı alanlarından (krema) açıkça farklı olduğu için artık makroskopik olarak homojen görünmez. Bu ayrışmayı veya ayrışmayı önlemek için, için yapabilirsiniz. B. Uzun bir süre sonra bile yağın ve suyun eşit dağılımı için homojenizasyon yardımı ile .

Olarak kimya , homojen maddeler ya olan saf madde veya homojen karışımlar da dahil edilmesiyle, çözeltiler .

homojen maddelerin anlamı

Modern elektronik ve bilgisayar endüstrisindeki çeşitli yarı iletken bileşenlerin imalatında olduğu gibi, endüstri için yeterince homojen başlangıç malzemelerinin veya ara ürünlerin çıkarılması, bilimsel ve teknik gelişmenin temel sorunlarından biridir . Genellikle çok fazla çaba gerektirir (özellikle saf maddeleri çıkarırken ve/veya hata toleranslarını azaltırken).

Kimyasal homojenliğin sonuçları

Homojen madde her yerde aynı yoğunluk ve bileşime sahiptir. Homojen bir madde içeren büyük bir kaptayken, örn. Bir B. gaz , bir alt V _{1 olduğu} kabul bir noktada bu, aynı içeren, maddenin miktarı , aynı olan bir alt kümesi olarak hacim V ₁ başka bir noktada. Toplam madde miktarını iki eşit hacme bölerseniz, her biri aynı miktarda madde içerir (bu durumda orijinalin yarısı). Şöyle:

Sabit basınç ve sabit sıcaklıktaki homojen maddeler için, madde miktarı hacimle orantılıdır veya bunun tersi de geçerlidir:

Hacim V homojen maddelerin hacmi sabit p basıncındadır ve sabit sıcaklık T , n maddesinin miktarı ile orantılıdır .

İçin T = sabit ve p = geçerli olan Cephe:

{\ displaystyle V \ sim n \ qquad {\ frac {V} {n}} = {\ text {const}} \ qquad {\ frac {V_ {1}} {n_ {1}}} = {\ frac { V_ {2}} {n_ {2}}}}

.

Bu yasalar, ideal gazların termal durum denkleminin geçerli olduğu ideal gazlar dahil, sıcaklık ve basınç değişmediği sürece tüm homojen maddeler için geçerlidir. Bölüm olarak adlandırılan mol hacmi bölüm, bir konsantrasyon . Bahsedilen ilişkiler aynı zamanda hacimselliğin de temelidir . ${\ görüntü stili {\ tfrac {V} {n}} = V_ {m}}$ ${\ görüntü stili {\ tfrac {n} {V}} = c}$