АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Газ в поле тяготения. Барометрическая формула и распределение Больцмана

Читайте также:
  1. A) эффективное распределение ресурсов
  2. II. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ В ОРГАНИЗМЕ. БИОЛОГИЧЕСКИЕ БАРЬЕРЫ. ДЕПОНИРОВАНИЕ
  3. II. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ УЧЕБНОГО ВРЕМЕНИ ПО СЕМЕСТРАМ, ТЕМАМ И ВИДАМ УЧЕБНЫХ ЗАНЯТИЙ
  4. III. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ УЧЕБНОГО ВРЕМЕНИ
  5. III. Распределение часов по темам и видам обучения
  6. III. Распределение часов по темам и видам обучения
  7. Анализ факторов, влияющих на распределение доходов населения
  8. Ассиметричное распределение
  9. Барометрическая формула
  10. Барометрическая формула. Распределение Больцмана.
  11. Барометрическая формула. Распределение Больцмана.
  12. Барометрическая формула. Распределение Больцмана.

В основном уравнении МКТ, распределении Максвелла предполагалось отсутствие внешних сил, в то время как молекулы находятся в потенциальном поле тяготения Земли. Найдем зависимость давления от высоты .

Выделим в атмосфере вертикальный столб с постоянным сечением (рис. 6). Пусть температура , поле тяготения однородно. На высоте давление связано с весом воздуха, находящемся от до границы атмосферы. Из условия равновесия

,

где - плотность на высоте .

При давлениях, близких к нормальным, воздух можно рассматривать как идеальный газ

(из уравнения состояния идеального газа),

Для слоя воздуха с параметрами от ( ) до ( )

,

- в общем случае.

Для изотермической атмосферы ( )

- барометрическая формула.

Относительно уровня моря, где равно нормальному давлению и , зависимость давления от высоты имеет вид

.

Из формулы находится по или по . Прибор для измерения высоты, основанный на этой зависимости, – высотомер (альтиметр).

( и ) или ( , ):

,

где , - число молекул в единице объема на высоте и .

Эта формула описывает распределение молекул по высоте; здесь числитель отражает притяжение молекул к Земле, а знаменатель отвечает за их тепловое движение, разбрасывающее молекулы по всем высотам.

- распределение Больцмана.

Для одинаковых частиц, находящихся в состоянии теплового равновесия, формула может быть использована для любого потенциального силового поля (не только поля сил тяжести).


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 |


Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.005 сек.)