Барометрическая формула

Лекция №6

Тема: (продолжение) Барометрическая формула. Средняя длина пробега молекул. Эффективное сечение столкновений (соударений) молекул. Зависимость средней длины свободного пробега молекул от давления и температуры. Физический смысл универсальной газовой постоянной.

Давление атмосфе­ры падает с увеличением расстояния h от поверхности планеты, так как обусловлено веществом вышележащих слоев газа. Если при­нять, что температура атмосферы не зависит от высоты, то можно записать выражение, называемое барометрической формулой:

P = P₀ е^-,

где – средняя молярная масса смеси газов, составляющих атмосферу; g – ускорение свободного падения вблизи поверхности планеты; R – молярная газовая постоянная; Т – температура; P₀ – давление атмосферы у поверхности планеты.

n = n₀ е ^- , где n и n₀ – плотности молекул на высотах h и h₀ – распределения Больцмакоторое справедливо не только в случае потенциального поля сил земного тяготения, но и в любом потенциальном поле сил для совокупности любых одинаковых частиц, находящихся в состоянии хаотического тепло­вого движения.