Тепловая скорость

Тепловая скорость или тепловая скорость - это типичная скорость теплового движения частиц, составляющих газ, жидкость и т. Д. Таким образом, косвенно тепловая скорость является мерой температуры. С технической точки зрения, это мера ширины пика в распределении частиц Максвелла – Больцмана по скоростям . Обратите внимание, что в самом строгом смысле тепловая скорость не является скоростью , поскольку скорость обычно описывает вектор, а не просто скалярную скорость .

Поскольку тепловая скорость - это только «типичная» скорость, может использоваться и используется ряд различных определений.

Принимая , чтобы быть постоянная Больцмана , на абсолютную температуру и массу частицы, то можно записать различные тепловые скорости:${\ displaystyle k _ {\ text {B}}}$${\ displaystyle T}$${\ displaystyle m}$

В одном измерении [ править ]

Если определяется как среднеквадратическое значение скорости в любом одном измерении (т. Е. В любом одном направлении), то${\ displaystyle v _ {\ text {th}}}$

${\ displaystyle v _ {\ text {th}} = {\ sqrt {\ frac {k _ {\ text {B}} T} {m}}}.}$

Если определяется как среднее значение скорости в любом одном измерении (т. Е. В любом одном направлении), то${\ displaystyle v _ {\ text {th}}}$

${\ displaystyle v _ {\ text {th}} = {\ sqrt {\ frac {2k _ {\ text {B}} T} {\ pi m}}}.}$

В трех измерениях [ править ]

Если определяется как наиболее вероятная скорость, то${\ displaystyle v _ {\ text {th}}}$

${\ displaystyle v _ {\ text {th}} = {\ sqrt {\ frac {2k _ {\ text {B}} T} {m}}}.}$

Если определяется как средний квадрат общей скорости (в трех измерениях), то${\ displaystyle v _ {\ text {th}}}$

${\displaystyle v_{\text{th}}={\sqrt {\frac {3k_{\text{B}}T}{m}}}.}$

Если определяется как среднее значение скорости атомов или молекул, то${\displaystyle v_{\text{th}}}$

${\displaystyle v_{\text{th}}={\sqrt {\frac {8k_{\text{B}}T}{m\pi }}}.}$

Все эти определения находятся в диапазоне

${\displaystyle v_{\text{th}}=(1.6\pm 0.2){\sqrt {\frac {k_{\text{B}}T}{m}}}.}$

Тепловая скорость при комнатной температуре [ править ]

При 20 ° C (293,15  кельвина ) средняя тепловая скорость обычных газов составляет: ^[1]

Ссылки [ править ]

Эта статья о физике незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

• v
• t
• e