17 Билет.
Молекулалар жылдамдықтарының Максвелл бойынша таралуы. Орташа квадрат, орташа арифметикалық және ықтимал жылдамдықтар.
Идеал газ молекулаларының жылдамдықтары және энергиялары бойынша таралуы туралы максвелл заңы
Тұрақты температурада тепе-тең күйдегі газ молекулаларының орташа квадраттық жылдамдығы өзгермейді. бұл молекулалардың жылдамдық бойынша стационарлық таралуының қалыптасатынын білдіреді және дж. максвелл шығарған нақты статистикалық заңмен сипатталады.
максвелл таралуына қолданылатын алғышарттар:
- газ өлшемдері бірдей өте көп молекулалардан құралған;- газ темпера-турасы тұрақты;- газ молекулалары үнемі жылулық қозғалыста болады;
- қозғалыс кеңістіктің барлық бағытында тең ықтималды; - газ молекула-ларына күштік өрістер әсер етпейді.
молекулалардың жылдамдықтар бойынша таралуы
жылдамдықтың
шексіз аз 
интервалына
жылдамдықтары 
және 
аралығындағы 
молекулалар сәйкес
келеді, 
таралу
функциясы олардың салыстырмалы
санын анықтайды:
.
яғни, молекулалар жылдамдығының
және
аралығында
болу ықтималдығы 
-ға
тең болады.
дж.максвелдің идеал газ молекулаларының жылдамдықтар бойынша таралу функциясы газдың табиғатына және температурасына тәуелді:
. (61)
функциясы үшін нормалау шарты: кез келген молекуланың қандай да бір жылдамдығы бар, сондықтан жылдамдықтардың мүмкін мәндеріне ие болатын молекулалардың барлық үлесінің қосындысы бірге тең:
.
молекуланың
ең ықтимал жылдамдығы: 
, орташа
жылдамдығы: 
,
орташа квадраттық жылдамдығы: 
.
молекулалардың жылулық қозғалыс энергиясы бойынша таралуы
шамасы 
шексіз
аз интервалға
энергиясы 
және 
аралығын-дағы 
молекулалар
саны сәйкес келеді. молекулалардың жылулық
қозғалыс энергиясы бойынша 
таралу
функциясы:
(62)
идеал газдың бір молекуласының орташа кинетикалық энергиясы:
. (63)
18-билет.
Газ молекулаларының жылдамдықтары. Штерн тәжірбиесі
Газдардың кинетикалылық теориясының негізгі теңдеуі молекулалардың ілгерілемелі қозғалысының орта кинетикалық энергиясымен абсолют температураның арасындағы байланысты тағайындайды:
,
бұдан
-(1.36),
ал
Клайперон-Менделеев
теңдеуінен:
немесе
Осыны
(1.36)
теңдеуге
қою мынаны береді:
.
Яғни,
газ молекулаларының орта квадрат
жылдамдығы таза макроскопиялық шамалар
– қысым мен тығыздық арқылы
анықталады.Мысалы, азот үшін
Па қысымда, оның тығыздығы
сонда
.
Тәжірбиелерден газ молекулаларының жылдамдығы, олардың дыбыстың таралу жылдамдығымен шамалас болатыны анықталды. Бұл дыбыс толқындары молекулалардың қозғалысынан пайда болатындығының айқын дәлелі болып табылады. Жалпы газ молекулаларының жылдамдықтары әр түрлі. Оларда жылдамдығы өте төмен молекулалармен қатар, орта квадрат жылдамдықтан әлдеқайда жоғары жылдамдықпен қозғалатын молекулалар да кездеседі.
Газ молекулаларының жылдамдықтарын анықтаудың маңызы зор, себебі, ол газдардың кинетикалық теориясында үлкен рөл атқаратын,Больцман тұрақтысын k, тәжірбие арқылы анықтауға мүмкіндік береді. Жоғарғы ваккумде газ молекулаларының өзара соқтығысулары жоққа тән, бұл кезде олар тек ыдыс қабырғаларымен әсерлеседі. Бұл құбылыс металдарды жоғарғы ваккумде буландыру молекулалық немесе атомдық шоқтар алуға болатынын білдіреді.