1.2.4 열 속도
용기에 밀폐된 기체 분자들은 완전히 무작위로 서로 충돌합 니다. 이 과정에서 에너지와 자극이 전동됩니다. 이 전송의 결과, 속도 및/또는 운동 에너지의 분포가 발생합니다. 속도 분포는 최대 가능 속도에서 정점에 도달하는 종형 곡선(맥스 웰-볼츠만 분포)과 일치합니다.
\[c_w=\sqrt{\frac{2\cdot R\cdot T}M}\quad\mbox{oder}\quad c_w=\sqrt{\frac{2\cdot k\cdot T}m}\]
공식 1-9: 최대 확률 속도 [6]
평균 열 속도는 다음과 같습니다.
\[\overline c=\sqrt{\frac{8\cdot R\cdot T}{\pi\cdot M}}\quad\mbox{oder}\quad \overline c=\sqrt{\frac{8\cdot k\cdot T}{\pi\cdot m}}\]
공식 1-10: 평균 속도 [7]
다음 표는 0°C에서 선택한 기체의 평균 열 속도를 나타냅니 다.
| 기체 | 화학 기호 | 몰 질량 [g mol-1] |
평균 속도 [m s-1] |
마하수 |
|---|---|---|---|---|
| 수소 | H2 | 2 | 1,754 | 5.3 |
| 헬륨 | He | 4 | 1,245 | 3.7 |
| 수증기 | H2O | 18 | 585 | 1.8 |
| 질소 | N2 | 28 | 470 | 1.4 |
| 공기 | 29 | 464 | 1.4 | |
| 아르곤 | Ar | 40 | 394 | 1.2 |
| 이산화탄소 | CO2 | 44 | 375 | 1.1 |
표 1.4: 다양한 기체의 몰 질량 및 평균 열 속도 [8]
