Beregner for Maxwell-Boltzmann-fordeling

Om denne beregner

Maxwell-Boltzmann-fordelingen beskriver, hvordan molekylære hastigheder er fordelt i en gas ved termisk ligevægt: f(v) = 4π (m/2πkT)^(3/2) v² e^(−mv²/2kT), hvor m er molekylets masse, T den absolutte temperatur og k Boltzmann-konstanten. Denne f(v) er en normaliseret sandsynlighedstæthed (den integrerer til 1 over alle hastigheder), så den giver andelen af molekyler pr. hastighedsenhed og ikke et antal molekyler. Ud fra denne ene fordeling falder tre karakteristiske hastigheder algebraisk ud — den mest sandsynlige hastighed v_p = √(2kT/m), den gennemsnitlige hastighed v_mean = √(8kT/πm) og den kvadratiske middelhastighed (RMS) v_rms = √(3kT/m), hver lidt større end den foregående.

Denne beregner evaluerer sandsynlighedstætheden ved en valgt hastighed og returnerer alle tre karakteristiske hastigheder for en given molarmasse og temperatur. Studerende i fysik og fysisk kemi bruger den til at kontrollere lektier i kinetisk teori, mens ingeniører, der modellerer gasdiffusion, effusion eller reaktionshastigheder, og atmosfæreforskere, der studerer, hvordan lette gasser som brint undslipper en planets atmosfære, støtter sig til den samme hastighedsfordeling.