Столкновение молекул

Броуновское движение

Тепловое равновесие

Молекулы газа, совершая тепловое движение, ударяются о стенки и сталкиваются между собой. Столкновение - это изменение направления движения молекул под действием си­лы взаимодействия. Столкновение молекул оказываются возможными из-за того, что сила взаимодействия между молекулами становится существенной при сближении на расстояние порядка их размера.

Рассмотрим столкновения в модели твердых шаров. Пусть радиус шарика равен b. Столкновение произойдет, если в системе отсчета, в которой одна из молекул покоится, прицельное расстояние налетающей молекулы не превышает расстояние 2b. То есть, прицельная площадка столкновения имеет форму диска радиусом 2b, его площадь называется сечением рассеяния и обозначается .

Вопрос 1. Чему равно сечение взаимодействия молекул радиуса 10-10м на молекулах радиуса 1,3×10-10 м? Расчет проведите в приближении твердых шаров.

Ответ. В модели твердых шаров сечение взаимодействия не зависит от энергии сталкивающихся молекул. При реальном законе взаимодействия молекулы могут сблизиться тем сильнее, чем больше их относительная скорость, поэтому сечение взаимодействия оказывается зависящим от энергии сталкивающихся молекул.