Распределение частиц по скоростям при тепловом равновесии. Распределения Максвелла

Различные молекулы газа имеют различные скорости. Возникает вопрос, сколько молекул имеют ту или иную скорость, т.е. каково распределение молекул по скоростям.

Ответ на этот вопрос дает распределение Максвелла, которое справедливо для газа, находящегося в тепловом равновесии.

Число молекул газа (), компоненты скоростей которых лежат в интервалах между и определяется формулой:

.

Это распределение дает распределение частиц с учетом направления скорости их движения. Однако, в случае, когда газ изотропен, учет направления скорости не несет в себе ценной информации, поэтому часто пользуются распределением Максвелла по абсолютным значениям скоростей. Она имеет вид:

.

На рис. 5.1 графически представлена эта зависимость.

Можно показать, что максимум кривой соответствует скорости

это наиболее вероятная скорость. Она меньше, чем тепловая скорость движения молекул

.

Дополнительно вводится средняя арифметическая скорость:

.

Дата добавления: 2014-01-05