9.4玻尔兹曼能量分布律重力场中粒子按高度的分布(热运动使分子趋于均匀分布而重力使之位于低处在重力加速度可以认为不变的范围,取地面为势能零点.分布在高度为h的地方单位体积内的分子数?1.080.H0.660.4?0.2C120406080h/km
11 O2 H2 热运动使分子趋于均匀分布而重力使之位于低处。 在重力加速度可以认为不变的范围,取地面为势能 零点.分布在高度为h的地方单位体积内的分子数? 重力场中粒子按高度的分布( 𝜀𝑃 = mgh ) 9.4 玻尔兹曼能量分布律 n(v ) n0 h/km O 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 20 40 60 80
·等温大气压强公式(高度计原理假设:大气为理想气体不同高度处温度相等设分子质量为m,单位体积的分子数为n。如图所示的体元内分子受上下端面的压力差与其自身重力相平衡按公式P=nkT,可知等温气体在重力场中,分子数密度随高度的分布律(no是z-0处的分子数密度)12
12 • 等温大气压强公式(高度计原理) 假设:大气为理想气体 不同高度处温度相等 dP𝛥𝑆 = −mgndz𝛥𝑆 𝑃 𝑃 + dP dz 𝑔 𝛥𝑆 设分子质量为m,单位体积的分子 数为n。如图所示的体元内分子受 上下端面的压力差与其自身重力相 平衡 dP dz = −mgn 按公式 P=nkT ,可知 dn dz = − mgn kT ∴ 𝑛(𝑧) = 𝑛0𝑒 等温气体在重力场中,分 −mgz/kT 子数密度随高度的分布律: ( n0是z=0处的分子数密度)