Рис. 3.2.2. Максвелловское распределение скоростей молекул, имеющих разные массы и температуры
Площадь под кривой - величина постоянная, равная единице, поэтому важно знать, как будет изменяться положение максимума кривой:
Выводы:
• Вид распределения молекул газа по скоростям зависит от рода газа и от температуры. Давление P и объём газа V на распределение молекул не влияют.
• В показателе степени f(v) стоит отношение кинетической энергии, соответствующей данной скорости, к средней энергии теплового движения молекул; значит, распределение Максвелла характеризует распределение молекул по значениям кинетической энергии.
• Максвелловский закон - статистический, и выполняется тем лучше, чем больше число молекул.
Формула Максвелла для относительных скоростей
Относительную скорость обозначим через ... Тогда получим закон распределения Максвелла в приведенном виде:
Это уравнение универсальное. В таком виде функция распределения не зависит ни от рода газа, ни от температуры.
3.2.4. Барометрическая формула
Атмосферное давление на какой-либо высоте h обусловлено весом слоёв газа, лежащих выше. Пусть P - давление на высоте h, а P + dP - на высоте h + dh (рис. 3.2.3).
|