Закон Максвелла распределения молекул по скоростям

Уравнение (3-11) имеет форму закона Больцмана распределения энергии и закона Максвелла распределения молекул по скоростям и известно как функция распределения Максвелла — Больцмана. [c.98]

С.2.2. ЗАКОН МАКСВЕЛЛА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МОЛЕКУЛ ПО СКОРОСТЯМ [c.205]

Согласно представлениям молекулярно-кинетической теории газов, равновесие на границе раздела фаз при отсутствии видимых процессов испарения и конденсации носит динамический характер. Считая пар идеальным газом, в котором распределение молекул по скоростям подчиняется закону Максвелла, [c.227]

Законы статической физики определяют вероятность распределения частиц по скорости и вероятность данного положения частицы в пространстве, что позволяет оценить долю частиц, обладающих энергией , превышающей энергию активации (например, распределение Максвелла—Больцмана для молекул и атомов). - [c.65]

И уже в 1859 г. Максвеллу удается теоретически на основе теории вероятностей определить функцию — закон действительного распределения числа газовых молекул по скоростям и дать более точное выражение длины свободного пробега молекул. Эта функция изображается кривой, похожей на параболу. Вершине ее соответствует [c.163]

В 1860 г. гениальный английский физик Дж. К. Максвелл публикует Пояснение к динамической теории газов , где впервые выводит закон распределения молекул газа по скоростям. В этой же работе он получает выражение для коэффициента внутреннего трения в газах [c.68]

Работа Клаузиуса вызвала интерес к кинетической теории у Максвелла, и в 1859 г. он выступил с докладом Пояснения к динамической теории газов на заседании Британской ассоциации наук. В этом докладе впервые был установлен закон распределения молекул газа по скоростям — знаменитое максвеллов-< кое распределение. [c.181]

В действительности скорости молекул распределены по направлениям, а их величины —по закону Максвелла. Более того, наличие в газе градиентов температуры и скорости потока газа, если газ движется, вызывает отклонение от максвелловского распределения. Последнее применительно к одноатомному газу учли Энског и Чепмен в развитой ими теории. [c.25]

Следовательно, функция распределения прилетающих молекул довольно близка к распределению Гильберта в самом деле, разложение Гильберта приводит к формуле (4.18) с линейной функцией Р( с1 ) (таково распределение вне кинетического слоя согласно (4.2) и (4.6)). То, что распределение молекул, прилетающих на стенку, близко к распределению вне кинетического пограничного слоя, не удивительно действительно, каждая молекула имеет скорость, приобретенную в результате последнего столкновения, которое происходит на расстоянии средней длины свободного пробега от стенки, т. е. в области, где функция распределения определяется по Гильберту. Интересно отметить, что Максвелл [15] считал функцию распределения прилетающих на стенку молекул такой же, как вдали от стенки используя это предположение и закон сохранения импульса, он [c.333]

Теория неизоэнтропического течения должна быть достаточно общей и включать течение газа около твердой стенки и процесс перехода газа через фронт ударной волны. Молекулярное движение около стенки представляет собой процесс взаимодействия падающих и отраженных молекул. Движение падающих молекул определяется массовым движением и внутренней энергией газа, а движение отраженных молекул определяется скоростью и температурой стенки. Взаимодействие падающих и отраженных потоков молекул приводит к тому, что вблизи стенки функция распределения скоростей молекул отличается от закона Максвелла. В соответствии с таким представлением о молекулярном движении влияние стенки учитывается при помощи введения новой функции распределения скоростей, которая, по существу, определяется только соударениями молекул газа. [c.102]

Закон распределения скоростей Максвелла. По Максвеллу закон распределения скоростей молекул может быть определён из тех же предпосылок, какие применяются в статистике для подсчёта ошибка опыта. [c.433]

По Максвеллу, закон распределения скоростей молекул может быть определён из тех же предпосылок, какие применяются в статистике для подсчёта ошибки опыта. [c.511]

Отметим, что существует тесная связь между законом Максвелла распределения молекул по скоростям и законом Аррениуса. На молекулярном уровне энергия активгции представляет собой не что иное, как некоторое порогэвое значение кинетической энергии сталкивающихся молесул. Подробное изложение газокинетических теорий скоростей химических реакций дано в [1, 7]. [c.60]

Произведем для газов непосредственный статистико-механический расчет, который основан на законе распределения молекул по скоростям их теплового движения (распределение Максвелла — Больцмана), и получим зависимость между средней кинетической энергией молекул газа и температурой [c.212]

Благодаря тепловому движению молекул, сопровождающемуся хаотическими столкновениями, при любой температуре в газе можно обнаружить как очень медленные, так и очень быстрые молекулы. Закон распределения молекул по скоростям Максвелла справедлив для однородного одноатомпого идеального газа в условиях термодинамического равновесия п отсутствия внешних сил. [c.205]

Введем в бесцветное пламя бунзеновской горелки пары какого-либо металла пропитаем, например, кусочек сбеста раствором хлористого стронция и внесем такой фитиль в пламя горелки. Пламя окрасится в красный цвет, и наблюдение при помощи спектроскопа обнаружит присутствие линии стронция с к = 689,2 нм. Ни линии хлора, ни другие линии стронция при этом не обнаруживаются. Вообще говоря, в пламени можно возбудить лишь сравнительно немногие линии некоторых металлов. Объяснение этого следует искать в тех количествах энергии, которые могут сообщаться атому при столкновении с частицами, составляющими пламя (атомами, молекулами, ионами, электронами). Пламя бунзеновской горелки характеризуется температурой около 2000 К- Средняя кинетическая энергия частиц в этих условиях невелика и составляет всего около 0,20 эВ. В пламени с темпер<атурой 2000 К присутствует некоторое количество частиц с кинетической энергией, значительно превышающей среднюю энергию, ибо скорости распределены между частицами хаотически. Однако по закону распределения скоростей (закон Максвелла) число частиц, обладающих скоростями, значительно большими средней, быстро падает по мере удаления от средней ве и-чины. Поэтому число частиц, обладающих кинетической энергией больше 2—3 эВ, настолько незначительно, что практически трудно ожидать свечения атомов, потенциал возбуждения которых превышает эти величины. [c.742]

Распределение числа молекул по скоростям согласно уравнению Максвелла является формой равновесия теплового движения. Растворимость тоже равновесное явление. Поэтому соотношение Максвелла послужило автору основой для вывода уравнения растворимости газов жидкостя.х, которое обеспечило вычисление растворимости газов в жидкостях определение энергии взаимодействия газовы.х молекул с молекулами растворителей позволило раскрыть физическую природу константы закона Генри и привело к обоснованию других эмпирических и полуэмпирических закономерностей. Оно же позволило раскрыть физическую природу двух констант, входящих в полуэмпирическое уравнение И. Р. Кричевского и Я. С. Казарновского и теоретически рассчитать их значения. Полученные расчетным путем значениу двух констант уравнения И. Р. Кричевского и Я. С. Казарновского близостью теоретически вычисленных величин к экспериментально найденным И. Р. Кричевским и Я. С. Казарновским и др. подтверждают справедливость уравнения автора и указывают на раскрытие физической природы констант известного полуэмпирического уравнения. [c.123]

Наиболее весомый вклад Максвелл сделал в молекулярную физику и электродинамику. В кинетической трприи гя ов, одним ИЗ основателей которой является, установил статистический закон, описывающий распределение молекул газа по скоростям (распределение Максвелла). Самым большим научным достижением Максвелла является созданная им в 1860-х гг. теория электромагнитного поля, которую он сформулировал в виде системы нескольких уравнений уравнения Максвелла), предсказав новый важный эффект существование в свободном пространстве электромагнитного излучения (электромагнитных волн) и его распространение со скоростью света. Последнее дало ему основание считать свет одним из видов электромагнитного излучения и раскрыть связь между оптическими и электромагнитными явлениями, [c.24]

Характерную экспоненциальную форму закона (7.3) впервые нащупал Максвелл в 1860 году, разбирая частный вопрос о распределении молекул идеального газа по скоростям. Больцман совсем на другом пути воспроизвел и углубил результат Максвелла, показав, что он следует из условия максимальности энтропии в равновесном состоянии. Для этого ему нужно было догадаться, что энтропия есть логарифм числа микросостояний, реализ)тощих данное макроскопическое состояние. Универсальный характер максвелл-больцманов-с-кого распределения и, в особенности, его пригодность для описания свойств макроскопически больпшх подсистем, в свою очередь состоящих из множества частиц, были особенно ясно осознаны Гиббсом, который и предложил этот термин каноническое распределение. В этой связи говорят иногда, что это распределение описьшает поведение системы, находящейся в термостате. [c.149]

Представляет интерес отметить, что если между атомами, молекулами, ионами и электронами столкновения происходят достаточно часто, то между ними устанавливается тепловое равновесие, и распределение скоростей всех частиц можно найти по закону Максвелла, причем средние кинетические энергии частиц разных сортов будут одинаковы. Это, по-видимому, имеет место, когда дуговой разряд происходит при атмосферном давлении или при несколько более низком. Но если давление в дуге достаточно мало, то, как показывает опыт, равновесие между атомами и электронами может и не наступить, хотя равновесие между атомами, равно как и равновесие между электронами, может установиться ). Таким образом, можно говорить об атомной температуре (максвелловское распределение скоростей атомов, соответствующее температуре Та) и об электронной температуре (максвелловское распределение скоростей электронов, соответствующее температуре Т ), но неравноГд, а значительно выше (Т Тд). [c.743]

Необходимо отметить некоторые недоразумения, которые встречались по поводу этого случая возбуждения в более старых литературных источниках, а именно иногда считалось, что термический характер возбуждения специфически связан с возбуждением при столкновениях нейтральных атомов и молекул, совершающих тепловое движение. Наличие в светящемся объеме свободных электронов или других заряженных частиц, как предполагалось, нарушает тепловой характер возбуждения. В действительности он обусловливается лишь наличием термодинамического равновесия независимо от того, при столкновении с какими частицами происходит возбуждение атомов. При этом обычно рассматриваются случаи неполного равновесия, в том смысле, что в источнике света отсутствует равновесие с излучением. Равновесие считается выполненным лишь по отношению к движению частиц всех сортов и их распределению по энергетическим уровням. Другими словами, считается, что частицы всех сортов движутся со скоростями, распределенными по закону Максвелла с одним и тем же значением температуры Г, и что они распределены по энергетическим уровням по закону Больцмана с той же температурой Т. Тогда, при одновременном отсутствии равновесия с излучением, интенсивность линий, для которых самопоглощение не играет заметной роли, выражается формулой (2). Излучатель, удовлетворяющий формуле (2), называется больцмановским излучателем. При возрастании оптической плотности, когда сказывается самопоглощение света, больцманов-ский излучатель начинает переходить в планковский излучатель. ) [c.428]

МАКСВЕЛЛ (Мкс, Мх) — единица магн. потока вСГС системе единиц. Назв. в честь Дж. К. Максвелла (J. С. Maxwell). 1 Мкс = Вб (см. Вебер). МАКСВЕЛЛА РАСПРЕДЕЛЕНИЕ — распределение по скоростям частиц (молекул) макроскопич. физ. системы, находящейся в статистич. равновесии, в отсутствие внеш. поля при условии, что движение частиц подчиняется законам классич. механики. Установлено Дж. К. Максвеллом (J. С. Maxwell) в 1859. Согласно М. р., вероятное число частиц в единице объёма, компоненты скоростей к-рых лежат в интервалах от v . ДО Vx + от f y ДО Vy dVy и от до рав- [c.31]

Для начала можно пояснить это утверждение, проведя аналогию с течением газа в трубе. При столкновениях молекул между собой выполняются законы сохранения энергии и импульса, и поэтому эти столкновения аналогичны N-пpoцe aм между фононами. Когда газ при нормальном давлении течет по трубе, его молекулы постоянно сталкиваются друг с другом и устанавливается хорошо известное распределение скоростей, соответствующее определенной скорости дрейфа. В реальной ситуации это распределение меняется вдоль поперечного сечения трубы, так как скорость дрейфа меняется в зависимости от расстояния от оси трубы. Если стенки трубы находятся бесконечно далеко, или когда они совершенно гладкие, так что при столкновениях молекулы испытывают зеркальное отражение, или если газ содержится в ящике, проходящем по трубе без трения, то, хотя молекулы по-прежнему соударяются между собой, сопротивление течению газа в трубе отсутствует. При этих условиях молекулы имеют определенное распределение скоростей, которое отличается от равновесного распределения Максвелла — Больцмана, соответствующего нулевому потоку, но которое не меняется вследствие молекулярных столкновений. [c.53]

В аэродинамическую трубу или атмосфера перед летящим самолетом состоит из молекул, находящихся в максвелловском (изоэнтропическом) движении. Если поток в целом изоэнтро-пический, то, по-видимому, разумно предположить, что если начальное движение молекул является максвелловским, то и в той части газа, где имеется массовое движение, распределение скоростей молекул будет подчиняться закону распределения Максвелла. [c.52]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...