Скорости молекул газа

1.

Скорости молекул газа
Средняя квадратичная скорость молекул может быть вычислена из
данных измерений макроскопических величин: давления газа и его
плотности.
1

2.

Скорости молекул газа
Средняя квадратичная скорость молекул азота
(плотность азота 1,25 кг/м3) равна:
Средняя квадратичная скорость молекул водорода
(плотность водорода в 15 раз меньше, чем у азота) равна 2000 м/с.
Скорости молекул газа близки к скорости звука в том же газе:
звуковые волны в газе переносятся движущимися молекулами.
Скорость звука в газе приближенно определяется формулой:
1

3.

Кинетическая теория идеальных
газов
Распределение скоростей молекул газа
1

4.

Барометрическая формула
В атмосфере устанавливается определенное
распределение молекул высоте.
1

5.

Барометрическая формула
1

6.

Распределение Больцмана
1

7.

Распределение Больцмана
Распределение Больцмана молекул
идеального газа по координате z в
силовом поле

8.

Распределение молекул по значениям
проекции скорости на координатную ось
Сколько в среднем молекул обладают скоростью, близкой к некоторой
заданной величине V, или сколько в среднем молекул имеют проекцию
скорости на ось х, близкую к заданному значению Vх

9.

Распределение молекул по значениям
проекции скорости на координатную ось
Функция Скрепредставляет собой относительное число молекул
у которых проекция скорости находится в интервале
,деленное на ширину этого интервала.
,

10.

Свойства функции распределения
1. Площадь dS равна относительному числу молекул газа
(,,,их проекции скорости принадлежат интервалу
)

11.

Свойства функции распределения
2.

12.

Свойства функции распределения
3.

13.

Функция распределения молекул идеального газа
по значениям модуля скорости по определению
равна:

14.

Свойства функции распределения молекул
идеального газа по значениям модуля скорости

15.

Характерные тепловые скорости молекул
Наивероятнейшей скоростью называется значение модуля
скорости молекул идеального газа, при котором функция F(V)
достигает максимума. Величина ее находится из условия:

16.

Характерные тепловые скорости молекул
Средняя скорость молекул идеального газа
находится из условия:

17.

Характерные тепловые скорости молекул
Каждая из этих скоростей может быть использована
для оценки скорости теплового движения молекул

18.

Распределение молекул по скоростям
Доля молекул с z- компонентой скорости, равной нулю, не равна
нулю (в этом состоит физический смысл постоянной А).

19.

Функция распределения молекул по скоростям
определяет долю молекул единицы объема газа, скорости
которых заключены в интервале скоростей, равном единице,
включающем данную скорость

20.

Аналогии
Стрельба в мишень

21.

Стрельба в мишень