ЭКЗАМЕН ПО ФИЗИКЕ / Физика / 35

35.Характеристические скорости молекул (среднеарифметическая, среднеквадратичная, вероятная).Cреднеквадратичная скорость движения молекул.

Интересен вопрос о скорости движения молекул газа. В газен царит полный хаос, молекулы движутся по всем направлениям с самыми разными скоростями.

Оказывается, что в газе есть молекулы с очень маленькими скоростями и с очень большими, но их сравнительно мало.

Средняя проекция скорости на любое направление для всего газа равна 0 (иначе, в газе существовали бы потоки).

Оказывается у молекул есть средняя скорость (по модулю), которая зависит от температуры, и основная часть молекул имеет модуль скорости близкий к ней. Эту скорость мы не можем вычислить, но можем легко посчитать среднеквадратичную скорость движения молекул газа, которая отличается от средней скорости коэффициентом порядка 1.

Определение. Среднеквадратичная скорость молекул равна квадратному корню из среднего квадрата скорости молекул:

(5)

Скорости, характеризующие состояние газа: 1) наиболее вероятная 2) средняя 3) средняя квадратичная

Скорость, при которой функция распределения молекул идеального газа по скоро­стям максимальна, называется наиболее вероятной скоростью. Значение наиболее веро­ятной скорости можно найти продифференцировав выражение (44.1) (постоянные множители опускаем) по аргументу v, приравняв результат нулю и используя условие для максимума выражения f(v):