26. Распределение Максвелла.

27. Средняя, среднеквадратичная и наиболее вероятная скорости газовых молекул.

Скорости молекул газа

а) наиболее вероятная скорость

эта скорость соответствует максимальному распределению Максвелла

б) средняя арифметическая скорость по модулю

Опыт Штерна:

Полученные экспериментально величины совпадают с теоретическими.

28. Барометрическая формула. Распределение Больцмана.

Барометрическая формула . Рассмотрим идеальный газ в поле силы тяжести. Напряжение этого гравитационного поля -, g – ускорение свободного падения. Пусть все молекулы имеют одинаковую массу m₀ и температура газа не изменяется с увеличением высоты.

Газ будет оказывать давление на поверхность S за счет силы тяжести действующей на молекулы газа. Рассмотрим давление на двух близких высотах, отличающиеся на dh. Давление на высоте h+dh будет меньше чем давление на нижней поверхности на величину.

– барометрическая формула

Распределение Больцмана

Характеризует вероятность того, что при данной температуре молекула будет обладать энергией, принадлежащей промежутку [П, П+dП)

т.к. Т=const, то

— функция распределения Больцмана

29. Понятие о физической кинетике. Средняя длина свободного пробега, эффективный диаметр молекул и сечение рассеяния.

Кинетика – раздел статистической физики, который изучает движение молекул и процессы перехода макроскопических систем в равновесное состояние. Движение молекул хар-ся: средняя длина свободного пробега (расстояние, которое проходят молекулы между столкновениями), время свободного пробега (связано с длинной ). Эффективное сечение столкновений. Столкновения произойдут только с молекулами, попадающими в соотв. цилиндр.

, тогда число ударов в единицу времени

30. Вязкость, теплопроводность и диффузия в газах.

Явлением диффузии называется самопроизвольное проникновение и перемешивание частиц тел. В химически чистых газах при постоянной температуре диффузия возникает в следствии неодинаковой пластичности в различных частях объёма газа. Для смеси газов диффузия вызывается различием в плоскостях отдельных газов в различных частях объёма смеси.

Явлением внутреннего трения(вязкости) называется появления сил трения между слоями газа или жидкости, движущимися друг относительно друга параллельно и с различными по величине скоростями. Слой, движущийся быстрее, действует с ускоряющей силой на более медленно движущийся слой.

Третье явление переноса теплопроводность— осуществляется при условии наличия разности температур, созданной в теле в некотором направлении. Молекулы, перешедшие из нагретых частей объёма газа в более холодные, в процессе молекулярных соударений отдают часть своей отдают часть своей средней кинетической энергии окружающим молекулам. Наоборот, медленно движущиеся молекулы, переходя из менее нагретых частей объёма в более нагретые, увеличивают свою среднюю кинетическую энергию за счёт соударений с молекулами, имеющими большую скорость.

При одномерной теплопроводности. Когда температура газа зависит только от одной координаты T=T(x) перенос энергии в форме теплоты происходит вдоль оси ОХ, причём справедлив закон Фурье:

q_сек. — удельный тепловой поток— физическая величина, численно равная энергии, передаваемой в форме теплоты за единицу времени через плоскую поверхность единичной площади, расположенную перпендикулярно к направлению переноса энергии. Величина К называется коэффициентом теплопроводности. Он численно равен удельному тепловому потоку при падении температуры

— изменение температуры на единицу длины равном единице.

Знак минус в законе Фурье указывает на то, что при теплопроводности энергия переносится в направлении убыли температуры.