На рисунке представлены графики функций распределения молекул идеального газа 
во внешнем однородном поле силы тяжести от высоты 
для двух разных газов, где 
массы молекул газа (распределение Больцмана).
Для этих функций верными являются утверждения, что …
| | | масса  больше массы 
|
|
| | | концентрация молекул газа с меньшей массой на «нулевом уровне»  меньше
|
| | | | масса меньше массы
|
| | | | концентрация молекул газа с меньшей массой на «нулевом уровне» больше
|
Решение:
Зависимость концентрации молекул идеального газа от высоты для некоторой температуры 
определяется распределением Больцмана: 
, где 
концентрация молекул на высоте 
, 
масса молекулы, 
ускорение свободного падения, 
постоянная Больцмана. Из формулы следует, что при постоянной температуре концентрация газа больше там, где меньше потенциальная энергия его молекул 
, и уменьшается с высотой по экспоненциальному закону. При одной и той же температуре молекулы, имеющие меньшую массу, более равномерно распределяются по высоте, и поэтому концентрация молекул газа на «нулевом уровне» уменьшается, а на высоте увеличивается.
