Тайны разделения изотопов

Основные понятия кинетической теории газов
Закономерности течения и диффузии газов в каналах при низких
давлениях газа (в частности, закон квадратного корня) находят
простое объяснение в кинетической теории газов.
На самом деле, строгая кинетическая теория газов является
довольно сложной наукой. Основы ее были заложены еще в XIX
веке классическими трудами Джеймса Клерка Максвелла и
Людвига Больцмана. Максвеллу, в частности, принадлежит заслуга
установления закона распределения молекул газа по скоростям. С
помощью полученной им функции распределения можно
определять относительную долю молекул, скорости которых лежат
в некотором узком интервале значений. Использование
максвелловского распределения по скоростям позволяет
вычислить такие важные характеристики газа, как средняя,
среднеквадратичная и наиболее вероятная скорости теплового
движения молекул, рассчитать число столкновений молекул со
стенкой и определить давление газа на стенки сосуда, связанное со
средней передачей импульса молекул стенке.
При этом выясняется одно удивительное обстоятельство.
Многие из этих результатов можно получить с помощью довольно
простых рассуждений элементарной кинетической теории газов, в
итоге которых получается, как правило, качественно верный ответ.
Применение более строгой кинетической теории часто позволяет
лишь уточнить численные коэффициенты в найденных
выражениях. По этой причине мы попытаемся получить
необходимые нам формулы, не прибегая к сложным расчетам.
Уравнение состояния
Полезно напомнить сначала некоторые общие понятия и
уравнения молекулярно-кинетической теории газов, которые в
основном известны из школьного курса физики.
Разреженный (идеальный) газ состоит из огромного числа
молекул, которые хаотически движутся в различных направлениях
154