Calculadora da Distribución de Maxwell-Boltzmann

Sobre esta calculadora

A distribución de Maxwell-Boltzmann describe como se reparten as velocidades moleculares nun gas en equilibrio térmico: f(v) = 4π (m/2πkT)^(3/2) v² e^(−mv²/2kT), onde m é a masa da molécula, T a temperatura absoluta e k a constante de Boltzmann. Esta f(v) é unha densidade de probabilidade normalizada (integra 1 sobre todas as velocidades), polo que dá a fracción de moléculas por unidade de velocidade en vez dun reconto de moléculas. Desta única distribución obtéñense algebraicamente tres velocidades características — a velocidade máis probable v_p = √(2kT/m), a velocidade media v_mean = √(8kT/πm) e a velocidade cadrática media v_rms = √(3kT/m), cada unha algo maior ca a anterior.

Esta calculadora avalía a densidade de probabilidade a unha velocidade escollida e devolve as tres velocidades características para unha masa molar e unha temperatura dadas. O alumnado de física e de química física emprega isto para comprobar tarefas de teoría cinética, mentres que os enxeñeiros que modelan a difusión de gases, a efusión ou as velocidades de reacción e os científicos atmosféricos que estudan como escapan da atmosfera dun planeta gases lixeiros como o hidróxeno recorren á mesma distribución de velocidades.