Physik Kinetische Gastheorie Raum- und Geschwindigkeitsverteilung

Raum- und Geschwindigkeitsverteilung

In einem Gas werden die Geschwindigkeiten und Aufenthalt statistisch anhand einer Verteilungsfunktion bestimmt.

Diese zeigt, wie viele Teilchen in der bestimmten Geschwindigkeit / Raumregion vorliegen. Beziehungsweise mit welcher Wahrscheinlichkeit ein Teilchen anzutreffen ist.

Raumverteilung

Im Raum liegt eine Gleichverteilung vor. Das bedeutet, dass sich die Teilchen gleichmäßig über das Volumen verteilen.

Teilchenverteilung in verschiedenen Volumen

Natürlich bewegen sich die Teilchen noch ungeordnet. Aber im Mittel fliegen immer genauso viele Teilchen in eine Raumregion wie Teilchen, die sie verlassen.

Das heißt also auch, dass man nicht befürchten muss zu ersticken, wenn man in einen anderen Teil des Raumes geht.

Geschwindigkeitsverteilung

Die Geschwindigkeitsverteilung ist nicht gleichmäßig, sondern von der Temperatur abhängig.

Geschwindigkeitsverteilung der Teilchen im Gas

Die Verteilung besitzt ihr Maximum bei der Durchschnittsgeschwindigkeit.

Man nennt diese Verteilung auch Maxwell-Boltzmann-Verteilung.