氣體分子的平均自由程
正文
氣體分子相繼兩次碰撞間所走路程的平均值。在氣體分子的碰撞理論的剛球模型中,認為分子只在碰撞的一剎那發生相互作用,而在其他時間內,分子作直線運動。相繼兩次碰撞間所走的路程叫分子的自由程。由於氣體分子的數目很大,碰撞頻繁,運動的變化劇烈,故其自由程只有統計意義。以速率v運動的分子,在dt時間內走過υdt的路程,受到碰撞的可幾次數是
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① 麥克斯韋平均自由程 l。規定為氣體分子的平均速度
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② 泰特平均自由程lT。規定為氣體分子的速度與碰撞頻率之比的平均為lT=<v/
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通常所說的平均自由程是麥克斯韋平均自由程。利用理想氣體狀態方程P=nnt,可將平均自由程的公式換成溫度T 和壓強P的函式
標準狀態下,空氣分子的有效直徑為 3.5×10-10m,平均分子量為29,利用上述公式算出其平均自由程為l=6.9×10-8m。可見,在標準狀態下,空氣分子的平均自由程約為其有效直徑的200倍。
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