Всего на сайте:
123 тыс. 319 статей

Главная | Физика

Классическая статистика. Функция распределения Максвелла. Барометрическая формула. Распределение Больцмана.  Просмотрен 240

Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы молекул.


 

В классической статистической физике выводитсязакон Больцмана о равномерном распределении энергии по степеням свободы молекул: для статистической системы, находящейся в состоянии термодинамического равновесия, на каждую поступательную и вращательную степени свободы приходится в среднем кинетическая энергия, равная kT/2, а на каждую колебательную степень свободы — в среднем энергия, равная kT.Колебательная степень «обладает» вдвое большей энергией потому, что на нее прихо­дится не только кинетическая энергия (как в случае поступательного и вращательного движений), но и потенциальная, причем средние значения кинетической и потенциаль­ной энергий одинаковы. Таким образом, средняя энергия молекулы

 

 

 

где i — сумма числа поступательных, числа вращательных в удвоенного числа колеба­тельных степеней свободы молекулы:

 

Внутренняя энергия для произвольной массы т газа.

 

где М — молярная масса.


Средняя длина свободного пробега молекул и эффективный диаметр молекулы.






 

Классическое распределение по скоростям (распределение Максвелла):


Справедливо для всех частиц:

 

dN – число частиц, попадающих в определенный интервал скоростей.

N – число всех частиц.

f(V) – функция распределения по скоростям

dV – элементарный объем скоростей.

 

Рассмотрим функцию распределения по скоростям в сферической системе координат:

 

 

- функция распределения Максвелла.

 


 


 

 

 

 

 

 

Величина А (амплитуда вероятности) находится из условия нормировки:

- условие нормировки

 

;

 

Аналогично находим j(vy) и j(vz):

 

 

 

тогда

 

 

 

 


Барометрическая формула. Распределение Больцмана.




 


 

 

Первое закон термодинамики.

 

Внутренняя энергия системы. Теплоемкость вещества. Первый закон термодинамики. Применение первого закона термодинамики к изопроцессам в идеальном газе. Адиабатический процесс.

 

 

 

Внутренняя энергия газа

 

 


Теплоемкость вещества.

 



 

 

 

 

 

 

 

 

Предыдущая статья:ЗАИКАНИЕ У ПОДРОСТКОВ КНИГА ДЛЯ ЛОГОПЕДА Из опыта работы, СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ И ПОНЯТИЙ Следующая статья:Применение первого начала термодинамики к изопроцессам.
page speed (0.011 sec, direct)