§2. Жылулық тепе – теңдіктегі газ молекулаларының жылдамдық бойынша үлестiруi
Идеал газдағы бiр молекуланың жылдамдығы басқа молекулалармен соқтығысулар нəтижесiнде жиi өзгерiп, əртүрлi мəндерге ие болады. Ал соқтығысулар кездейсоқ болатындықтан газдағы молекуланың жылдамдығында кездейсоқ шама деп қарастыруға болады.
Идеал газ молекулаларының қозғалысы негiзiнде жылдамдықтардың үлестiруiн тағайындайық.
Бiрiншiден, жеке молекулалар кеңiстiктiң əртүрлi бағыттарына бiрқалыпты тарайды. Яғни молекулалар үшiн барлық бағыттар бiрдей, қозғалыс изотропты.
Молекуланың жылдамдығының абсолют мəнi жəне жылдамдық векторының кез келген оське құраушысы нольден шексiздiкке дейiнгi үзiлiссiз мəндерге ие болады. Яғни жылдамдықтардың үлестiруi ƒ - үзiлiссiз функциямен сипатталады. Əрi, газ тепе-теңдiк қалыпта болғандықтан, үлестiру функциясы уақытқа тəуелсiз болады. Бұл функцияның түрiн анықтау үшiн бiр молекуланың жылдамдығы кеңiстiгiне ауысамыз. ¦ш тəуелсiз х,у,z осьтерiне молекуланың жылдам- дығының проекцияларын салайық (сурет 1). ОХ осi-нiң бойында молекуланың жылдамдығының құрау-шысының x-тан x+dx –ке дейiн өзгеру ықтималдылығы
x x
dw(x )
f ( 2) d
(1)
Z
dVy
V z
z
V
d
Vz
dV x
0 Vx
x
Vy
y
Сурет 1. Жылдамдықтар кеңiстiгiндегi көлем элементi
Мұнда ƒ(x2) функциясы тек жылдамдық құраушысының шамасына байланысты. Басқа осьтер үшiн
z
dw(y)= ƒ(y2)dy жəне dw(z) = ƒ( 2) dz
Молекуланың бiр уақыт мезетiндегi жылдамдығы x,y,z тен dx,dy,dz өсiмшелер алуының ықтималдығы
dw( , , )
f ( 2) f ( 2) f ( 2) d d d
x y z
x y z
x y z
(2)
Екiншi жағынан, молекула жылдамдығының x, y, z құраушылары болуынан жылдамдық модулi мен бағыты да
x y z
dw( ,
, )
f ( 2 2 2) d d d
x y z
x y z
Достарыңызбен бөлісу: |