Справочник по физике. Молекулярная физика и термодинамика

Распределение газовых молекул по скоростям и энергиям

Скорость звука в газе:

,

где коэффициент Пуассона, плотность газа.

Скорости газовых молекул:

наиболее вероятная:

  или ;

средняя квадратичная:

  или ;

средняя арифметическая:

  или ,

где – масса молекулы; молярная масса; k – постоянная Больцмана; R – газовая постоянная; Т – абсолютная температура.

Относительная скорость:.

Закон распределения молекул по абсолютным значениям скоростей:

Функции распределения Максвелла обозначает долю молекул единичного объема газа, абсолютные скорости которых заключены в единичном интервале скоростей, включающем данную скорость.

для относительных скоростей:

;

по импульсам:

.

Средняя кинетическая энергия поступательного движения мо­лекул идеального газа:

Закон Максвелла для распределения молекул идеального газа по энергиям теплового движения:

.

Плотность газа:

.

Барометрическая формула:

,

где Р0 – давление на высоте h = 0.

Распределение Больцмана – закон распределения молекул идеального газа по потенциальным энергиям:

,

где число молекул в единице объема, там, где Еп = 0.

Закон Максвелла – Больцмана– закон распределения молекул идеального газа по полным энергиям Е = Еп + Ек:

.

Квантовые статистики:

Распределение Бозе – Эйнштейна описывает квантовые частицы с целым спином (бозоны):

.

Распределение Ферми – Дирака описывает квантовые частицы с полуцелым спином (фермионы):

,

где химический потенциал.


На главный раздел сайта: Задачи по физике