Молекулярная физика. Термодинамика. Кузнецов С.И. - 38 стр.

UptoLike

Составители:

Рубрика:

где

ср

υ – средняя скорость теплового движения, τ – среднее время меж-

ду двумя столкновениями. Именно >

− средняя длина свободного

пробега, нас и интересует (рисунок 3.1).

Рисунок 3.1

Модель идеального газа – твёрдые шарики одного диаметра, взаи-

модействующие между собой только при столкновении.

Обозначим σ –

эффективное сечение молекулы – полное попе-

речное сечение рассеяния

, характеризующее столкновение между дву-

мя молекулами (рисунок 3.2).

Рисунок 3.2

πσ d= – площадь в которую не может проникнуть центр любой другой

молекулы. Здесь

d 2= – диаметр молекулы.

За одну секунду молекула проходит путь, равный средней арифме-

тической скорости ><

. За ту же секунду молекула претерпевает ν

столкновений. Следовательно,

=>< (3.2.1)

Подсчитаем число столкновений ν.

Вероятность столкновения трех и более молекул бесконечно мала.

Предположим, что все молекулы застыли, кроме одной. Её траек-

тория будет представлять собой ломаную линию. Столкновения будут

только с теми молекулами, центры которых лежат внутри цилиндра ра-

диусом d (рисунок 3.3).