2.1.1.4   Prędkość cząsteczek

Ponieważ ruch cząsteczek pomiędzy zderzeniami jest zupełnie chaotyczny i przypadkowy operuje się wartościami średnimi drogi swobodnej i szybkości.

Średnia droga swobodna jest to przeciętna odległość jaką cząsteczka przebywa pomiędzy dwoma kolejnymi zderzeniami.

Zgodnie z teorią Maxwella-Boltzmanna  statystyczny rozkład szybkości cząsteczek gazu w danej temperaturze T dany jest równaniem:

Równanie (2.16)                 

gdzie energia kinetyczna cząsteczki wynosi: , a k jest wielkością stałą zwaną stałą Boltzmanna (II.2.1.1.3). Rys. 2.03  przedstawia graficzny obraz tego rozkładu. Położenie maksimum na krzywej rozkładu zależy od temperatury (rys. 2.04). Wraz z jej wzrostem rośnie ilość cząsteczek  o  większej szybkości.

Rys.2.03 Rozkład energii cząsteczek gazu w danej temperaturze (rozkład Maxwella-Boltzmanna).

 

Rys.2.04. Wpływ temperatury na szybkość cząsteczek.