Калкулатор за разпределение на Максуел-Болцман

За този калкулатор

Разпределението на Максуел–Болцман описва как скоростите на молекулите са разпределени в газ при термично равновесие: f(v) = 4π (m/2πkT)^(3/2) v² e^(−mv²/2kT), където m е масата на молекулата, T е абсолютната температура, а k е константата на Болцман. Тази f(v) е нормирана плътност на вероятността (интегрира се до 1 по всички скорости), така че дава дела на молекулите на единица скорост, а не брой молекули. От това единствено разпределение следват алгебрично три характерни скорости — най-вероятната скорост v_p = √(2kT/m), средната скорост v_mean = √(8kT/πm) и средноквадратичната скорост v_rms = √(3kT/m), всяка малко по-голяма от предишната.

Този калкулатор изчислява плътността на вероятността при избрана скорост и връща и трите характерни скорости за дадена моларна маса и температура. Студентите по физика и физикохимия го използват, за да проверяват домашни по кинетична теория, докато инженерите, моделиращи дифузия на газове, ефузия или скорости на реакции, и учените по атмосфера, които изучават как леки газове като водорода напускат атмосферата на дадена планета, разчитат на същото разпределение на скоростите.