Главное в главе 3

 

Методами теории вероятностей исследованы количественные характеристики (распределения) молекул.

Все распределения молекул являются следствиями принципа Больцмана: принцип Больцмана описывает распределения молекул (или частиц), обладающих определенной энергией. Если W — энергия молекул газа, то их концентрация в этой точке равна

(3.20)

Там, где концентрация частиц равна п 0, энергия принята равной W = 0.

В формуле Т — абсолютная температура газа, k = 1,38 ⋅ 10–23 Дж/К — постоянная Больцмана.

Частными случаями принципа Больцмана являются распределение Максвелла и барометрическая формула.

Распределение Максвелла (рис. 3.26): доля, вероятность, что молекулы имеют скорость, лежащую в интервале от V до V + dV, равна dN / N = F (V) dV = F (u), и тогда

(3.42)

где безразмерная относительная скорость и = V / V нвсвязана с наиболее вероятной скоростью V нв:

(3.37)

Рис. 3.26. Распределение Максвелла. Полная вероятность (площадь S под графиком равна единице)

Барометрическая формула (рис. 3.27): распределение концентрации молекул и давления в атмосфере:

(3.46)

где характерная длина изменения

(3.47)

Рис. 3.27. Барометрическая формула

Рассмотрены также термоэлектрический эффект и теория термопары. Термопара рекомендована в Фармакопее, как прибор для измерения температуры. Измерение температуры при этом заменяется измерением контактной ЭДС

ε = ε0 + α(T – T 0), (3.56)

где α — термоэлектрическая постоянная, характеристика металлов, находящихся в контакте.