Мощность трехфазных цепей http://auto-74.ru/circuit/ Построение векторных диаграмм при дифракции Френеля аренда помещений
Двигатели внутреннего сгорания Примеры решения задач по физике Атомные электрические станции Лабораторные работы по физике Механика, термодинамика Феодосия купить участок земли на http://tavridadom.ru.

Лекции, конспекты, лабораторные по термодинамике

Распределение Больцмана

В присутствии гравитационного поля (или, в общем случае, любого потенциального поля) на молекулы газа действует сила тяжести. В результате, концентрация молекул газа оказывается зависящей от высоты в соответствии с законом распределения Больцмана:

n = n0exp( -mgh / kT )

где n - концентрация молекул на высоте h, n0 - концентрация молекул на начальном уровне h = 0, m - масса частиц, g - ускорение свободного падения, k - постоянная Больцмана, T - температура.

Мы можем видеть, что концентрация молекул у дна сосуда оказывается выше, чем концентрация в верхней части сосуда. Под действием теплового движения молекулы подбрасываются вверх, а затем падают вниз за счет действия сил тяжести.

Если высота сосуда много меньше чем kT/mg, то зависимостью концентрации от высоты можно пренебречь. С другой стороны, в атмосфере концентрация молекул быстро уменьшается с увеличением высоты и, поэтому, величина атмосферного давления также уменьшается. Принимая во внимание, что P = nkT, мы можем записать так называемую барометрическую формулу, описывающую изменение атмосферного давления в зависимости от высоты:

P = P0exp( -mgh / kT ) Первое начала термодинамики

Измеряя давление за бортом самолёта, мы можем вычислить при помощи барометрической формулы приблизительную высоту полёта.

Баpометpическая формула. Закон Больцмана

Найдем pаспpеделение давления воздуха в атмосфере в предположении, что темпеpатуpа атмосферы не меняется по высоте. На малом перепаде высот dh давление падает на величину веса столба воздуха с сечением в единицу площади и высотой dh, т.е. f6_19.gif (293 bytes)(6.19)

Согласно (6.15) уравнение (6.19) можно переписать в виде

f6_20.gif (434 bytes)(6.20)

Пpоинтегpиpуем обе части полученного уравнения, полагая, что давление на "нулевой" высоте равно p0. Получим

f6_21.gif (308 bytes)(6.21)

Полученная формула называется баpометpической: давление в изотермической атмосфере падает с высотой по показательному закону. Так как молекулярная плотность при постоянной темпеpатуpе пpопоpциональна давлению газа, то этот же закон имеет место и для плотности газа:

f6_22.gif (291 bytes)(6.22)

Экспериментальная установка, принципиальная блок-схема которой приведена на рис.5, состоит из узла источника излучения с полупроводниковым лазером (ПЛ), узла приемника излучения, включающего приемник излучения (ПИ), поляризационного светофильтра (ПС) и измерительных приборов (мультиметры – М1 и М2).


На главную