Жердің бір келкі тартылу өрісінде молекулалардың жылулық жылдамдығы газ күйінің қалыпты бір күйіне келеді, бұл кезде газдың қысымы биіктік өскен сайын кемиді. Мольдік массасы m газдың h биіктіктегі қысымы теңіз деңгейіндегі қысым P -ге қатысты былай өзгереді:
16. Больцман таралуы p = nkT, µ = m0NA , R = k NA қатынастарын пайдаланып мына
теңдіктерді аламыз: n = n0exp( - m0gh / kT )
m0gh = W - молекуланың
тартылыс өрісіндегі потенциал n = n0exp( - W / kT )
энергиясы, демек:
Бұндай таралу сыртқы потенциалдық n1/n2=exp( -(W1 –W2) / kT)
өріс үшін Больцман таралуыдеп аталады
(бөлшектердің потенциалдық
энергия мәндері бойынша таралуы).
Бұдан мынадай қорытынды шығады: температура тұрақты болғанда қай жерде молекулалардың потенциалдық энергиясы аз болса, сол жерде газдың тығыздығы көп болады. Егер бөлшектердің массасы бірдей және олар хаостық жылулық қозғалыста болса, онда Больцман таралуы тек қана ауырлық күші өрісі үшін емес, кез-келген сыртқы потенциалдық өріс үшін де дұрыс болады.
17. Молекулалардың орташа еркін жүру жолы.
Екі соқтығысудың арасында молекулалардың жүріп өткен жолы, молекулалардың орташа еркін жүру жолы деп аталады.
Соқтығысу кезінде екі молекуланың центрлері бір- біріне жақындайтын ең аз арақашықтық - d молекуланың эффективті диаметрі деп аталады.
Молекула 1с-та орташа арифметикалық жылдамдыққа (v) тең жол жүрсе және (z) - газдың бір молекуласының 1с-тағы орташа соқтығысу саны болса, онда орташа еркін жүру жолы:
‹ l › = ‹ v ›/‹ z ›
‹ z › = √2 πd2n‹v› екенін көрсетуге болады, одан мына теңдік шығады: ‹ l › = 1 / √2 πd2n
