Maksvela-Bolcmana sadalījuma kalkulators

Par šo kalkulatoru

Maksvela–Bolcmana sadalījums apraksta, kā molekulu ātrumi ir sadalīti gāzē termiskā līdzsvarā: f(v) = 4π (m/2πkT)^(3/2) v² e^(−mv²/2kT), kur m ir molekulas masa, T — absolūtā temperatūra un k — Bolcmana konstante. Šī f(v) ir normēts varbūtības blīvums (tā integrālis pār visiem ātrumiem ir 1), tāpēc tā dod molekulu daļu uz ātruma vienību, nevis molekulu skaitu. No šī vienīgā sadalījuma algebriski izriet trīs raksturīgie ātrumi — visvarbūtīgākais ātrums v_p = √(2kT/m), vidējais ātrums v_mean = √(8kT/πm) un kvadrātiskais vidējais ātrums v_rms = √(3kT/m), katrs nedaudz lielāks par iepriekšējo.

Šis kalkulators aprēķina varbūtības blīvumu izvēlētā ātrumā un atgriež visus trīs raksturīgos ātrumus dotajai molārajai masai un temperatūrai. Fizikas un fizikālās ķīmijas studenti to izmanto, lai pārbaudītu kinētiskās teorijas mājasdarbus, bet inženieri, kas modelē gāzu difūziju, efūziju vai reakciju ātrumus, un atmosfēras zinātnieki, kas pēta, kā vieglas gāzes, piemēram, ūdeņradis, izkļūst no planētas atmosfēras, paļaujas uz to pašu ātrumu sadalījumu.