2018-03-03
Если молекулы не обладают сферической формой, то какой смысл можно придать величине $d$ в формуле средней длины свободного пробега молекул:
$\bar{l} = \frac{1}{ \pi \sqrt{2} nd^{2} }$.
Поведение молекул каких газов ближе всего подходит к поведению твердых шаров?
Решение:
Представление о молекулах как об упругих шариках не соответствует действительности, так как взаимодействие молекул на малых расстояниях носит в основном электрический характер. Поэтому величине $d^{2}$, входящей в формулу средней длины свободного пробега молекул и называемой эффективным сечением молекулы, придается вероятностный смысл. Если $d^{2}$ сравнительно велико, то это не значит, что велики размеры молекулы, а означает лишь, что велика вероятность ее столкновения с другими молекулами. Такое толкование не противоречит тому, что эффективное сечение молекулы измеряется в единицах площади, хотя постоянство геометрической площади сечения данной молекулы теряет смысл. Можно сказать также, что подразумевается диаметр той области, окружающей молекулу, на границе которой уже становятся заметными электрические отталкивательные силы, действующие между сближенными молекулами. Практически, однако, иногда оказывается возможным рассчитывать взаимодействие между молекулами как соударение упругих шаров микроскопических размеров. Сюда относятся, например, молекулы водорода и гелия.