Студопедия

КАТЕГОРИИ:



Мы поможем в написании ваших работ!

Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Мы поможем в написании ваших работ!

Барометрична формула. Розподіл Больцмана частинок у зовнішньому потенціальному полі





Молекули будь-якого газу завжди перебувають в полі сил тяжіння. Тяжіння і тепловий рух приводять до стаціонарного стану газу , при якому його тиск і концентрація зменшується з висотою. Залежність тиску газу від висоти нази-вається барометричною формулою і має вигляд :

 

, (2.10)

де Р0- тиск газу на висоті h0 ,

е- основа натурального логарифма,

М- молекулярна маса ,

Т- абсолютна температура,

R- універсальна газова стала.

 

Рис.2.3 Рис.2.4 h

Із барометричної формули можна зробити висновок, що тиск газу зменшується із висотою експоненціально і тим швидче, чим важчий газ (чим більше М) і чим нижча температура Т (рис. 2.3).

Барометрична формула дозволяє знайти співвідношення між концентраціями газу на різній висоті. Використаємо рівняння стану ідеального газу у вигляді

P=nkT,

де n- концентрація молекул газу. При T= const отримуємо

,

де n0 - концентрація молекул газу на висоті h=0. Оскільки M=m0NA , a R=kNA то

, (2.10)

де Ер –потенціальна енергія молекул в полі тяжіння.

Зі збільшенням висоти концентрація молекул газу зменшується за експоненціальним законом (Рис. 2.4). Підвищення температури викликає вирівнювання концентрації газу за висотою h.

Больцман довів , що співвідношення справедливе в довільному потенціальному полі сил , а не тільки у випадку сил земного тяжіння.Тому вираз

називається розподілом Больцмана у зовнішньому потенціальному полі. Цей закон визначає розподіл молекул за їхньою потенціальною енергією. Концентрація молекул більша там , де менша їхня потенціальна енергія, та навпаки, вона менша в місцях , де потенціальна енергія молекул більша.





Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 6005; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2021) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.002 сек.