Распределение Максвелла — распределение по скоростям (или импульсам) молекул системы, находящейся в состоянии термодинамического равновесия.

  

Распределение Максвелла может быть получено при помощи статистической механики (см. происхождение статсуммы). Как распределение энергии, оно соответствует самому вероятному распределению энергии, в столкновительно-доминируемой системе, состоящей из большого количества невзаимодействующих частиц, в которой квантовые эффекты являются незначительными. Так как взаимодействие между молекулами в газе является обычно весьма небольшим, распределение Максвелла даёт довольно хорошее приближение ситуации, существующей в газе.

В Формуле мы использовали :

 — Функция Распределение Максвелла

 — Число молекул в единице объёма

 — Масса молекулы

 — Абсолютная температура системы

 — Постоянная Больцмана

 — Абсолютная скорость частицы

Тепловое равновесие — состояние системы, при котором остаются неизменными по времени величины этой системы, такие как температура, давление, объем и энтропия в условиях изолированности от окружающей среды.

Состояние термодинамической системы, в которое она самопроизвольно приходит через достаточно большой промежуток времени в условиях изоляции от окружающей среды, называется тепловым равновесием. В таком состоянии параметры нашей системы не изменяются со временем, то есть, объем и давление не меняются, а так же не происходит теплообмена с окружающей средой. Отсутствуют превращения газов, жидкостей и твердых тел. В состоянии теплового равновесия объем, давление могут быть различными (НО ПОСТОЯННЫМИ) в разных частях термодинамической системы, и только температура во всех частях терм. системы, находящейся в состоянии теплового равновесия, является одинаковой. Микроскопические процессы внутри тела не прекращаются и при тепловом равновесии: меняются положения молекул и их скорости при столкновениях между собой.

Температура характеризует степень нагретости тела. Она является макроскопическим параметром, характеризующим тепловое равновесие систем тел: все тела системы, находящиеся друг с другом в тепловом равновесии, имеют одну и ту же температуру, а другие макроскопические параметры (р, V, т) могут быть различны.

Зная температуру, мы может очень легко посчитать среднюю кинетическую Энергию:

Для одноатомных молекул:   

Для двухатомной молекул :   

Для линейного трехатомного газа СО2 :   

Для нелинейного трехатомного газа H2O :   

Из выше сказанного, можно сделать вывод : Если две системы, находящиеся в тепловом равновесии с третьей системой, то они находятся в тепловом равновесии друг с другом.

В Формуле мы использовали :

 — Средняя кинетическая энергия

 — Постоянная Больцмана

 — Абсолютная температура

Уравнение Дитеричи — уравнение состояния, связывающее основные термодинамические величины в газе

  

Или

  

Тут мы использовали :

 — Давление

 — Универсальная газовая постоянная

 — Абсолютная температура

 — Молярный объем

 — Постоянная (разная для разных веществ), характеризующая взаимное притяжение молекул

 — Постоянная (разная для разных веществ), связанная с размерами молекул, характеризующая взаимное отталкивание молекул.