Распределение скорости молекулы азота....

User avatar
Galileo
Уже с Приветом
Posts: 2878
Joined: 29 Nov 2007 19:06

Распределение скорости молекулы азота....

Post by Galileo »

Задумался что-то я над следующим вопросом и понял, что не могу его решить за конечное время...

Дано:
Идеальный газ - воздух (сколько там азота, 3/4 или 78%, не помню... давайте будем считать, что все молекулы одинаковые, этакие шарики), нормальные условия (комнатная температура, одна атмосфера). Все молекулы движутся с разными скоростями, но, зная температуру и давление, мы знаем среднее количество молекул на единицу объёма, мы знаем среднюю скорость молекул, правильно?
А вот не среднюю скорость, а разброс как определить? Задумался над распределением модуля скорости "молекулы воздуха" в комнате в заданный момент времени... Оно ведь не нормальное, потому что снизу нулём ограничено... Похоже на гамму... А вот где можно почитать, гамма или не гамма, и если гамма, то какие же тогда значения параметров этого распределения? Это ж конкретные параметры (числа) для воздуха в комнате должны быть (20 по цельсию, одна атмосфера)...

Кто-нибудь что-нибудь может скзать по этому вопросу? :)
Заранее спасибо.
Где два беларуса, там три политические партии. (Народная мудрость.)
User avatar
KP580BE51
Уже с Приветом
Posts: 15007
Joined: 14 Jun 2005 11:50
Location: Ukraine

Re: Распределение скорости молекулы азота....

Post by KP580BE51 »

Galileo wrote:Задумался что-то я над следующим вопросом и понял, что не могу его решить за конечное время...

Дано:
Идеальный газ - воздух (сколько там азота, 3/4 или 78%, не помню... давайте будем считать, что все молекулы одинаковые, этакие шарики), нормальные условия (комнатная температура, одна атмосфера). Все молекулы движутся с разными скоростями, но, зная температуру и давление, мы знаем среднее количество молекул на единицу объёма, мы знаем среднюю скорость молекул, правильно?
А вот не среднюю скорость, а разброс как определить? Задумался над распределением модуля скорости "молекулы воздуха" в комнате в заданный момент времени... Оно ведь не нормальное, потому что снизу нулём ограничено... Похоже на гамму... А вот где можно почитать, гамма или не гамма, и если гамма, то какие же тогда значения параметров этого распределения? Это ж конкретные параметры (числа) для воздуха в комнате должны быть (20 по цельсию, одна атмосфера)...

Кто-нибудь что-нибудь может скзать по этому вопросу? :)
Заранее спасибо.

На мой чайнический взгляд, Минимальная скорость, это 0. Максимальная скорость, будет определяться законами вероятности. Распределение вероятностей, будет определяться распределением температуры по побъему.
NanoKaktus
Уже с Приветом
Posts: 1338
Joined: 23 Sep 2006 19:01
Location: United Kingdom

Re: Распределение скорости молекулы азота....

Post by NanoKaktus »

Galileo wrote:Задумался что-то я над следующим вопросом и понял, что не могу его решить за конечное время...

Дано:
Идеальный газ - воздух (сколько там азота, 3/4 или 78%, не помню... давайте будем считать, что все молекулы одинаковые, этакие шарики), нормальные условия (комнатная температура, одна атмосфера). Все молекулы движутся с разными скоростями, но, зная температуру и давление, мы знаем среднее количество молекул на единицу объёма, мы знаем среднюю скорость молекул, правильно?
А вот не среднюю скорость, а разброс как определить? Задумался над распределением модуля скорости "молекулы воздуха" в комнате в заданный момент времени... Оно ведь не нормальное, потому что снизу нулём ограничено... Похоже на гамму... А вот где можно почитать, гамма или не гамма, и если гамма, то какие же тогда значения параметров этого распределения? Это ж конкретные параметры (числа) для воздуха в комнате должны быть (20 по цельсию, одна атмосфера)...

Кто-нибудь что-нибудь может скзать по этому вопросу? :)
Заранее спасибо.


Над данной задачкой в свое время задумался Максвел (по легенде он это распределиене по скоростям газа вывел на экзамене). Можете почитать тут http://en.wikipedia.org/wiki/Maxwell-Bo ... stribution

Но в кратце фунгция распределения скоростей имеет такой вид.

f(v)=A*v^2*exp(-mv^2/2kT)
User avatar
Flash-04
Уже с Приветом
Posts: 63430
Joined: 03 Nov 2004 05:31
Location: RU -> Toronto, ON

Re: Распределение скорости молекулы азота....

Post by Flash-04 »

Galileo wrote:А вот где можно почитать, гамма или не гамма, и если гамма, то какие же тогда значения параметров этого распределения?

пятитомник Сивухина :mrgreen:
Not everyone believes what I believe but my beliefs do not require them to.
Noskov Sergey
Уже с Приветом
Posts: 5430
Joined: 05 Sep 2002 18:45
Location: CAB

Re: Распределение скорости молекулы азота....

Post by Noskov Sergey »

Злой Вы человек, Flash-04. Все 5 томов можно не читать, читайте только 3-й про молекулярную физику и будет Вам счастье. :mrgreen:

Ну можно взять и какую либо книжонку по стат.термодинамике - Don MacQuarrie. Там будет и про воздух и про каплю воды. 8)
User avatar
Flash-04
Уже с Приветом
Posts: 63430
Joined: 03 Nov 2004 05:31
Location: RU -> Toronto, ON

Re: Распределение скорости молекулы азота....

Post by Flash-04 »

Noskov Sergey wrote:Злой Вы человек, Flash-04. Все 5 томов можно не читать, читайте только 3-й про молекулярную физику и будет Вам счастье. :mrgreen:

и вовсе не злой, если их прочесть, это же сколько знаний будет получено (да и вопросов на форуме поубавится) :mrgreen:
Not everyone believes what I believe but my beliefs do not require them to.
OtecFedor
Уже с Приветом
Posts: 8378
Joined: 17 Oct 2001 09:01
Location: Уездный город N

Re: Распределение скорости молекулы азота....

Post by OtecFedor »

Galileo wrote:Оно ведь не нормальное, потому что снизу нулём ограничено... Похоже на гамму....

Оно нормальное и есть, т.е. ко-во молекул со скоростью v = вероятность x плотность состоянии, плотность состоянии меняется как v^2dv, где v скорость, поетому молекул с 0 скоростью практически 0.
User avatar
Galileo
Уже с Приветом
Posts: 2878
Joined: 29 Nov 2007 19:06

Re: Распределение скорости молекулы азота....

Post by Galileo »

OtecFedor wrote:
Galileo wrote:Оно ведь не нормальное, потому что снизу нулём ограничено... Похоже на гамму....

Оно нормальное и есть, т.е. ко-во молекул со скоростью v = вероятность x плотность состоянии, плотность состоянии меняется как v^2dv, где v скорость, поетому молекул с 0 скоростью практически 0.

Так если распределение было бы нормальное, то в нуле или где-угодно плотность вероятности в ноль обращаться не может + скорости мы смотрим по модулю, то есть не отрицательные, под что нормальное никак не подойдёт....

Спасибо всем-всем и в особенности NanoKaktus'у. ...Не люди, а глыбы.
Спасибо!
Где два беларуса, там три политические партии. (Народная мудрость.)

Return to “Наука и Жизнь”