Розподіл Максвелла
Молекули газу при своєму русі постійно стикаються. Швидкість кожної молекули при зіткненні змінюється. Вона може зростати і спадати. Однак середньоквадратична швидкість залишається незмінною. Це пояснюється тим, що в газі, що знаходиться при певній температурі, встановлюється деякий стаціонарне, з часом не змінюється розподіл молекул за швидкостями, яке підпорядковується певному статистичному закону. Швидкість окремої молекули з часом може змінюватися, однак частка молекул зі швидкостями в деякому інтервалі швидкостей залишається незмінною.
Не можна ставити питання: скільки молекул володіє певною швидкістю. Справа в тому, що, хоч число молекул дуже велике в будь-якому навіть малому обсязі, але кількість значень швидкості як завгодно велике (як чисел в послідовному ряді), і може статися, що жодна молекула не володіє заданою швидкістю.
При зміні температури газу будуть змінюватися швидкості руху всіх молекул, а, отже, і найбільш ймовірна швидкість. Тому максимум кривої буде зміщуватися вправо при підвищенні температури і вліво при зниженні температури. Висота максимуму НЕ залишатиметься сталою. Справа в тому, що площа заштрихованої фігури чисельно дорівнює частці загального числа молекул n, яку утворюють молекули зі швидкостями в зазначеному інтервалі. Загальна площа, обмежена кривою розподілу і віссю абсцис (швидкостей), таким чином, дорівнює одиниці і не змінюється при зміні температури (рис. 3.5). Тому висота максимуму і змінюється при зміні температури.
Криві розподілу молекул за швидкостями починаються на початку координат, асимптотично наближаються до осі абсцис при нескінченно великих швидкостях. Зліва від максимуму криві йдуть крутіше, ніж справа. Те, що крива розподілу починається на початку координат, означає, що нерухомих молекул в газі немає. З того, що крива асимптотично наближається до осі абсцис при нескінченно великих швидкостях, випливає, що молекул з дуже великими швидкостями мало. Це легко пояснити. Для того щоб молекула могла придбати при зіткненнях дуже велику швидкість, їй необхідно отримати підряд багато таких зіткнень, при яких вона отримує енергію, і жодного зіткнення, при якому вона її втрачає. А така ситуація малоймовірна.
Related posts:
- Розподіл молекул за швидкостями У таблиці 13 наведено розподіл молекул азоту за швидкостями при кімнатній температурі. З таблиці видно, що найбільше число молекул мають швидкості, значення яких лежать в інтервалі від 300 до 500 м / с, 91% молекул мають швидкості, значення яких укладені в інтервалі від 100 до 700 м / с, і лише 9% молекул мають значення […]...
- Тепловий рух. Температура У навколишньому світі відбуваються різні фізичні явища, які пов’язані з нагріванням і охолодженням тіл. Ми знаємо, що при нагріванні холодна вода спочатку стає теплою, а потім гарячою. Такими словами, як “холодний”, “теплий” і “гарячий”, ми вказуємо на різну ступінь нагрітості тіл, або, як кажуть у фізиці, на різну температуру тіл. Температура гарячої води вище температури […]...
- Зміна внутрішньої енергії тіла при теплових процесах Теплові явища – це явища, пов’язані з процесами нагріву і охолодження, зміною агрегатного стану, тобто плавлення і затвердіння, випаровування і конденсації. Розглянемо теплові явища з точки зору зміни внутрішньої енергії тіла. Зміна температури тіла залежить від зміни кінетичної енергії руху молекул в цьому тілі. При цьому зміні підлягає і потенційна енергія взаємодії цих молекул, виключаючи […]...
- Кінетична теорія Уявіть собі пакет з тонкого пластику, наповнений дзижчать бджолами, які випадковим чином натикаються один на одного і на стінки пакета. Якщо бджоли почнуть носитися з більшою швидкістю, їх жорсткі тіла будуть впливати на стінки пакету з більшою силою, змушуючи його роздуватися. Бджоли тут – це образ атомів і молекул газу. Кінетична теорія газу пояснює його […]...
- Дослід Штерна Беручи участь в безперервному хаотичному русі, молекули постійно стикаються між собою, при цьому число зіштовхуються частинок в кожен момент часу різна. Тому імпульси і швидкості частинок постійно змінюються, і в той чи інший момент часу їх значення у різних молекул різні. Вперше швидкості руху молекул газу були виміряні в 1920 р німецьким фізиком Отто Штерном […]...
- Три стани речовини Речовина може зустрічатися нам в 3-х видах або, як кажуть у фізиці, агрегатних станах: Газоподібному; Рідкому; Твердому. Один з найпростіших способів переводити речовини в різні агрегатні стани є зміна температури. Найчастіше ми бачимо воду в рідкому вигляді. Але якщо її нагріти, то вона перетворюється в пар. А якщо охолодити, то в лід або сніг. Виходить, […]...
- Про рівняння Максвелла Теорія електромагнітного поля була створена Максвеллом. Він запропонував свою знамениту систему диференціальних рівнянь (рівнянь Максвелла), які дозволяють знайти вектори EF і BF в будь-якій точці заданої області простору по відомим джерелам – зарядам і токам49. Рівняння Максвелла лягли в основу електродинаміки і дозволили пояснити всі відомі на той момент явища електрики і магнетизму. Але мало […]...
- Принципи Максвелла Звернемося до закону Ома (41.2). Перепишемо його у вигляді: u = iZ, або, з урахуванням (41.3): u = i (R + XL) = iR + iXL = iR + iωL (43.1). Зауважимо, що в (43.1) зліва стоїть миттєве значення напруги генератора. Значить, справа знаходиться сума двох величин, вимірюваних в вольтах. Нас цікавить другий доданок, що […]...
- Дифузія в фізиці: визначення Це – процес проникнення молекул однієї речовини між молекулами іншої речовини. Говорячи простою мовою, цей процес можна назвати змішуванням. Під час цього змішування відбувається взаємне проникнення молекул речовини один між одним. Наприклад, при приготуванні кави молекули розчинної кави проникають в молекули води і навпаки. Швидкість цього фізичного процесу залежить від наступних факторів: Температура. Агрегатний стан […]...
- Що доводить броунівський рух? Броунівським рухом називають безладне (хаотичне) рух твердих дуже дрібних частинок, зважених в рідині або газі. Але що змушує тверді частинки рухатися? У XIX столітті подібне явище вперше описав вчений-ботанік Р. Броун (на честь нього було названо це явище). Він спостерігав, як у воді безладно металася пилок, потім сажа. Але пояснити це явище він не міг. […]...
- “Буря в склянці води” Подивіться на стоїть на столі склянку з водою – чи можна уявити собі більший спокій? Не випадково про щось дуже тихому і спокійному кажуть: “Тихіше води”. А безглузду суєту називають “бурею в склянці води”. Але ж у склянці води і правда бушує “буря”! Інтенсивність цієї “бурі” вражає уяву. При кімнатній температурі молекули води хаотично рухаються […]...
- Випаровування і кипіння Випаровування і кипіння – це два способи переходу рідини в газ (пара). Сам процес такого переходу називається паротворенням. Тобто випаровування і кипіння – це способи паротворення. Між цими двома способами є істотні відмінності. Випаровування відбувається тільки з поверхні рідини. Воно є результатом того, що молекули будь-якої рідини постійно переміщаються. Причому швидкість у молекул різна. Молекули […]...
- Взаємодія між атомами і молекулами речовини Між молекулами речовини діють одночасно сили тяжіння і сили відштовхування. Ці сили у великій мірі залежать від відстаней між молекулами. Згідно з експериментальними і теоретичним дослідженням міжмолекулярні сили взаємодії обернено пропорційні n-го ступеня відстані між молекулами: Де для сил тяжіння n = 7, а для сил відштовхування. Взаємодія двох молекул можна описати за допомогою графіка […]...
- Рівняння Максвелла Ми закінчили вивчення фундаментальних законів електромагнітних явищ. Основою нашого погляди на ці явища є концепція електромагнітного поля, суть якого можна коротко виразити таким чином: – Деякі частинки мають електричним зарядом, фізичною характеристикою, що вказує, що вони беруть участь в електромагнітних взаємодіях; – Електричні заряди існують двох типів (позитивні і негативні), електричний заряд замкнутої системи зберігається, […]...
- Внутрішня енергія: доповідь Внутрішня енергія – найважливіша умова існування і характеристика всіх тіл живої та неживої природи. Для того щоб визначити її значення в організації життя на нашій планеті, згадаємо основні фізичні поняття термодинаміки. Макроскопічні тіла складаються з рухомих і взаємодіючих частинок: молекул, атомів, іонів. У свою чергу, атоми і ядра атомів теж складаються з рухомих і взаємодіючих […]...
- Газ в електричному полі Точно також як і будь-який діелектрик, газ реагує на електричне поле. Молекули газу, перебуваючи у вільному русі, зі швидкостями великими ніж у іонів в розчинах і розплавах, можна сказати, що вони більш незалежні, ніж коли були в стані рідини. Наявність електричного поля призводить до дипольної орієнтації молекул газу (окремих диполів). Вони починають повертатися так, щоб […]...
- Ідеальний газ Основні властивості тіла визначає спільну дію двох конкуруючих факторів: Взаємодія молекул, яке прагне утримати молекули на певних відстанях один від одного; хаотичний тепловий рух молекул, яке розкидає їх по всьому об’єму. Як показує досвід, молекули газу розподіляються по всьому наданому для нього обсягом. Отже, головну роль в поведінці газу грає хаотичний рух молекул, а сили […]...
- Чим відрізняється рух молекул в газах, рідинах і твердих тілах Згідно молекулярно-кінетичної теорії, все речовини можуть перебувати в трьох станах: газоподібному, твердому і рідкому. Іноді називається четвертий стан – плазма. При кожному з цих станів рух молекул має свої особливості. Чим же відрізняється рух молекул в газах, рідинах і твердих тілах? Перехід з одного агрегатного стану речовини в іншу супроводжується зміною його фізичних властивостей. Молекули […]...
- Швидкість у фізиці Ми розглянули переміщення предмета на площині. Слід сказати, що будь-яке переміщення відбувається в часі. Можна сказати, що куля перемістився з початкової точки А в кінцеву точку Б за якийсь проміжок часу: Δt = t1 – t0, де t1 – кінцевий час; t0 – початковий час; Δt – проміжок часу Якщо ми хочемо дізнатися як швидко […]...
- Взаємодія молекул Те, що молекули взаємодіють один з одним, випливає хоча б з того, що існують рідини і тверді тіла: адже інакше вони розпалися б на окремі молекули, перетворившись на гази! Як взаємодіють молекули? Відповідь на це питання можна отримати, досліджуючи властивості твердих тіл в наступних простих дослідах. Спробуйте стиснути камінь – навряд чи у вас це […]...
- Температура поверхні Землі. Розподіл температури на Землі Температура поверхні Землі відображає прогрів повітря в будь-якої конкретної області нашої планети. Як правило, для його виміру використовують спеціальні прилади – термометри, розташовані в невеликих будках. Температура повітря вимірюється мінімум на висоті 2 метрів від землі. Середня температура поверхні Землі Під середньою температурою поверхні Землі подразумевают кількість градусів не в якомусь конкретному місці, а усереднену […]...
- Температура та теплова рівновага системи Поняття температури тісно пов’язане з поняттям теплового рівноваги. Якщо два тіла різної температури привести в зіткнення, то, як показує досвід, між ними буде відбуватися теплообмін – процес передачі енергії від більш нагрітого тіла до менш нагрітого, що супроводжується змінами ряду фізичних параметрів. Через деякий час зміна макроскопічних параметрів тел припиняється, тобто тіла приходять у стан […]...
- Розподіл прибутку Розподіл прибутку – це процедура і спрямованість її застосування, встановлений законодавством, цілями і питаннями компанії, пристрастями засновників (власників компанії). Об’єкт розподілу – балансова виручка компанії. Перед розподілом балансової вартості компанії мається на увазі протягом прибутку до держбюджету і відповідно до статей застосування в компанії. Законодавчо розподіл прибутку регулюється в частині, яка надходить до бюджетів різних […]...
- Розподіл прав і відповідальності Поняття розподілу прав Розподіл прав або повноважень відбувається в залежності від позиції відділу в ієрархії організації, відбувається в результаті департаментизації, невід’ємно від неї. Розподіл прав пов’язує вище керівництво з нижчими відділами, забезпечує координацію роботи. Разом з правами розподіляється і відповідальність, тобто, зобов’язання виконати завдання і відповісти за результат виконання. Наймаючись на роботу, людина приймає на […]...
- Швидкість нерівномірного руху Якщо при прямолінійному рівномірному русі тіло за рівні проміжки часу проходить рівні шляхи, так як його швидкість не змінюється, то при нерівномірному русі тіло за рівні проміжки часу проходить різні шляхи, так як швидкість тіла змінюється. Прикладами прямолінійного нерівномірного руху можуть бути розгін і гальмування. У випадку розгону швидкість тіла збільшується, і за кожен рівний […]...
- Електричне поле: розподіл електричного заряду і електроскоп Якщо ви були схожі в одязі із синтетичної тканини, то дуже ймовірно, що незабаром ви відчуєте не дуже приємні наслідки від такого заняття. Ваше тіло наелектризується і, вітаючись з одним або торкаючись до дверної ручки, ви відчуєте гострий укол струму. Це не смертельно і не небезпечно, але не дуже-то приємно. Кожен хоча б раз у […]...
- Просторовий розподіл особин і популяцій Незалежно від того, як оцінюється щільність популяції, очевидно, що в переважній більшості випадків дослідник проводить вибіркові обстеження, т. Е. Визначає щільність на якому-небудь обмеженій ділянці, як правило, становить лише малу частку від всього простору, займаного даної популяцією. Однак у силу різних причин розподіл особин у просторі зазвичай буває нерівномірним. Тому перед дослідником, що прагнуть отримати […]...
- Розподіл клітин (розмноження, проліферація) Розподіл клітин (розмноження, проліферація) відіграє важливу роль у процесах онтогенезу. По-перше, завдяки поділу з зиготи, яка відповідає одноклітинної стадії розвитку, виникає багатоклітинний організм. По-друге, проліферація клітин, що відбувається після стадії дроблення, забезпечує зростання організму. По-третє, виборчому розмноженню клітин належить помітна роль у забезпеченні морфогенетичних процесів. По-четверте, в постнатальному періоді індивідуального розвитку завдяки клітинного ділення здійснюється […]...
- Випаровування. Насичений і ненасичений пар З повсякденних спостережень відомо, що кількість води, ефіру, бензину та іншої рідини, яка знаходиться у відкритому посуді, поступово зменшується. Насправді рідина не може зникнути безслідно, вона перетворюється на пару. Явище перетворення рідини в пару називається паротворенням. Існує два способи переходу рідини в газоподібний стан: випаровування і кипіння. Пароутворення, що відбувається з поверхні рідини, називається випаровуванням. […]...
- Який псевдонім був у Максвелла? Наукові праці англійського фізика Джеймса Максвелла (1831-1879), творця класичної електродинаміки, досі захоплює нас витонченістю і строгістю викладу. Але мало хто знає, що він був відомим свого часу поетом. Причому поетом, який прославився серед знавців не тільки талановитими творами, а й вельми незвичайним псевдонімом. Він вибрав в якості псевдоніма математичний вираз, похідна імпульсу за часом: dp […]...
- Молекулярна будова рідких речовин Молекулярна будова рідких речовин така, що дистанції між молекулами приблизно дорівнюють розміру самих молекул, отже, молекули розміщені вже не настільки близько, як в твердих тілах. Молекулярне будова рідких речовин таке, що дистанції між молекулами приблизно дорівнюють розміру самих молекул, отже, молекули розміщені вже не настільки близько, як в твердих тілах. Їм простіше переміщатися один відносно […]...
- Розподіл опадів на Землі Атмосферні опади на земній поверхні розподіляються дуже нерівномірно. Одні території страждають від надлишку вологи, інші – від її нестачі. Дуже мало опадів отримують території, розташовані вздовж Північного і Південного тропіків, де високі температури і потреба в опадах особливо велика. Величезні території земної кулі, що мають багато тепла, не використовуються в сільському господарстві через нестачу вологи. […]...
- Ідеальний газ – коротко Як ви вже знаєте, в газах молекули розташовуються на великих в порівнянні з їх розмірами відстанях один від одного. Сили притягання між ними малі, молекули взаємодіють по суті лише при зіткненнях. Між зіткненнями вони рухаються поступально. Щоб побудувати кількісну теорію такого газу, необхідно врахувати взаємодії між молекулами, їх розміри і т. П. Це важке завдання. […]...
- Швидкість і енергія хімічних реакцій Швидкістю хімічної реакції називається зміна концентрації одного з реагуючих речовин за одиницю часу. Для того щоб відбулася хімічна реакція, атоми або молекули реагуючих речовин повинні прийти в зіткнення або, просто кажучи, зіткнутися. Це необхідна умова для виникнення реакції, але воно не є достатнім. Взаємодіючі частинки повинні володіти певним спорідненістю один до одного. Це спорідненість залежить […]...
- Розподіл птахів Для виявлення основних особливостей розподілу птахів прііртишскіх південній лісостепу по местообитаниям протягом літа та зими використаний метод факторной класифікації. В якості міри схожості розподілу видів узятий нецентрованого коефіцієнт лінійної кореляції. При виключення процедури центрування він стає менш чутливим до максимальних, нерідко нетиповим значенням, які іноді пов’язані з тимчасовим локальним скупченням птахів або недостатністю даних по […]...
- Рекорди швидкості Найшвидший звір – гепард (рис. 9.4, а): він може бігти зі швидкістю до 110 км / год, але недовго – всього 1 хв. Найшвидша птиця – сокіл-сапсан (рис. 9.4, б): він пікірує (летить вниз) зі швидкістю 300 км / год. Людині важко змагатися у швидкості зі звірами і птахами: швидкість спортсменів в бігу на короткі […]...
- Незалежний розподіл генів Після того як Мендель розробив основні закономірності успадкування при моногібрідному схрещуванні, він приступив до вивчення дигібрідних схрещувань, т. Е. Схрещувань між особинами, що розрізняються за двома ознаками. Одне з таких схрещувань було проведено між рослинами гороху, що мають жовті гладкі насіння, і рослинами з зеленими зморшкуватими насінням. У першому поколінні все насіння були жовтими і […]...
- Внутрішня енергія тіла Молекули, з яких складається тіло, постійно здійснюють безладне тепловий рух. Вони рухаються відносно один одного, обертаються, здійснюють коливальні рухи (подібно пружинам). Існує кінетична енергія такого руху, а також потенційна енергія коливань молекул. Крім того, існує потенційна енергія взаємодії молекул між собою (за рахунок сил тяжіння і відштовхування). Сума всіх цих енергій і становить внутрішню енергію […]...
- Тиск газу Спробуйте розтягнути повітряна кулька руками. У довжину, завширшки. Прикиньте на око або замірте відстань, на яку вам вдалося його розтягнути. Нині ж надійти кульку. І порівняйте довжину і ширину надутого кульки з тим відстанню, на яке вам вдавалося його розтягнути. Практично в ста відсотках випадків виявляється, що повітря, звичайнісінький повітря, яким ви дихаєте, впорався значно […]...
- Розподіл живих організмів на групи Вам уже відомо, що при всьому різноманітті живих організмів, пристосованих до перебування в різних умовах середовища, всі вони володіють загальними властивостями живого і всі (крім вірусів) мають клітинну будову. Одні з них – бактерії – складаються з однієї клітини, інші – гриби, рослини і тварини – можуть бути як одноклітинними, так і багатоклітинними (див. Рис. […]...