Розподіл частинок у потенціальному силовому полі
Повний безлад, яким характеризується тепловий рух молекул, все ж таки має свої закони. Не дивлячись
на те, що кожна молекула постійно змінює свою швидкість, макроскопічний стан
газу в системі не змінюється (саме такі роздуми призвели до встановлення Максвелом
у 1859 році розподілу молекул газу по
швидкостях).
Рівноважний стан газу характеризується не тільки
розподілом молекул по швидкостях, але і по координатах. При відсутності
зовнішніх силових полів цей розподіл буде однорідним: газ рівномірно
розподіляється по всьому об’єму посудини.
Яким буде розподіл молекул газу при наявності поля
(наприклад поля тяжіння), яке діє на молекули?
Добре відомо, що атмосферний тиск зменшується з висотою.
Наприклад, на висоті 5 600 м тиск дорівнює ½ тиску на рівні моря. Однак
звідси не слід робити висновок, що на висоті вдвічі більшій зовсім немає
молекул – літаки літають і на висотах 30 000м.
Знайдемо розподіл молекул газу в однорідному полі тяжіння
з висотою.
