Calculator al distribuției Maxwell-Boltzmann

Despre acest calculator

Distribuția Maxwell-Boltzmann descrie cum sunt repartizate vitezele moleculelor într-un gaz aflat în echilibru termic: f(v) = 4π (m/2πkT)^(3/2) v² e^(−mv²/2kT), unde m este masa moleculei, T temperatura absolută, iar k constanta lui Boltzmann. Această f(v) este o densitate de probabilitate normalizată (se integrează la 1 peste toate vitezele), deci dă fracția de molecule pe unitatea de viteză, nu un număr de molecule. Din această singură distribuție rezultă algebric trei viteze caracteristice — viteza cea mai probabilă v_p = √(2kT/m), viteza medie v_mean = √(8kT/πm) și viteza pătratică medie v_rms = √(3kT/m), fiecare ceva mai mare decât precedenta.

Acest calculator evaluează densitatea de probabilitate la o viteză aleasă și returnează toate cele trei viteze caracteristice pentru o masă molară și o temperatură date. Studenții la fizică și la chimie fizică îl folosesc pentru a verifica temele de teorie cinetică, în timp ce inginerii care modelează difuzia gazelor, efuzia sau vitezele de reacție și specialiștii în științele atmosferei care studiază cum scapă gazele ușoare, precum hidrogenul, din atmosfera unei planete se bazează pe aceeași distribuție a vitezelor.