2.1.2. Средние скорости частиц газа

Различные скорости газовых частиц, описываемые распределением Максвелла, можно для целей теории и техники вакуума заменить средней скоростью, одинаковой для всех частиц. Имеются три различных определения средней скорости.

Наиболее вероятная средняя скорость vвер. Ее получают, принимая в формуле (2.3) с=k=1,38•10-16:

Средняя квадратическая скорость vкв, которую получают, принимая в формуле (2.3) с=3/2k,. Она выражается через vвер следующим образом:

2.1.2.3. Средняя арифметическая скорость vар которую можно получить, принимая в формуле (2.3) с=(4/π)k. При помощи уравнения (2.9) для скорости vвер она выражается формулой

(единицы измерения: см•с-1, К, г•моль-1).

На фиг. 2.1 показаны эти три средние скорости; видно, что различие между ними невелико. В табл. 2.1 приведены средние

скорости для различных газов, соответствующие разным температурам. При с=3/2k выражение (2.1) приобретает вид

Здесь m0 — масса молекулы, vкв — средняя квадратическая скорость, k — постоянная Больцмана (k=1,38•10-16 эрг/К), Т — абсолютная температура газа (стенок сосуда). Уравнение (2.12) является основным уравнением кинетической теории газов.