Pourquoi les molécules de gaz volant au hasard ont-elles une distribution d’énergies?

Boîte de jus

Pourquoi les molécules de gaz volant au hasard ont-elles une distribution d’énergies?


Pourquoi les molécules de gaz volant au hasard ont-elles une distribution d’énergies? Ceci est une question de mon manuel de chimie (pas de devoirs, juste des questions pour nous aider à réfléchir et à comprendre les concepts). Le professeur n’est pas clair. Pour aggraver les choses, il utilise un manuel qu’il a lui-même écrit. Je ne comprends pas exactement ce que le professeur demande dans la question de révision.

Géo Trouvetou

Le livre de votre professeur a-t-il au moins une définition de « une distribution des énergies »? Prenant le terme en général, à peu près tout a.

AccidentalFourierTransform

@juicebox car la question est censée vous aider à réfléchir, ce serait bien pour vous de poster vos réflexions sur. Pourquoi pensez-vous que les molécules n’ont pas la même énergie? Pourraient-ils tous se déplacer à la même vitesse exacte (ou presque exacte?)? Ou est-il raisonnable pour eux d’avoir des vitesses / énergies distribuées de façon aléatoire?

paparazzo

Depuis l’autre côté. Pourquoi s’attendrait-on à ce que des molécules de gaz volant au hasard aient toutes la même énergie? en.wikipedia.org/wiki/Root-mean-square_speed

Réponses


 Floris

Lorsque deux balles se touchent élastiquement, l’énergie et l’élan sont conservés – mais ils ne quittent généralement pas la collision avec la même vitesse.

Chaque molécule d’air est comme une balle, et à chaque collision, il y a une distribution possible des vitesses. Il y a une très faible probabilité qu’une molécule soit soit beaucoup plus rapide que toutes les autres, soit beaucoup plus lente; mais il y a encore moins de chances qu’ils soient tous les mêmes.

Si vous vous sentez courageux, vous pouvez lire ces notes qui décrivent une approche possible de la dérivation de la distribution de Boltzmann. L’argument est que si vous avez plusieurs particules avec une certaine énergie totale, et que vous divisez cette énergie au hasard entre les particules, la distribution de Boltzmann « apparaît ». Cela peut être plus détaillé que nécessaire …

 

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