Скорость молекул

Скорость движения молекул впервые была определена в 1920 году немецким физиком Штерном. Опыт Штерна заключается в следующем. По общей оси двух цилиндров, вращавшихся с одинаковой угловой скоростью, натянута посеребренная платиновая проволока O, которая накаливается электрическим током (рис. 77). При температуре 1200°C молекулы серебра испаряются с поверхности проволоки и часть их вылетает через узкую щель, прорезанную вдоль внутреннего цилиндра (щель a на рисунке).

На холодной стенке внешнего цилиндра частицы серебра осаждаются в виде серебряной полоски. Однако за то время, в течение которого частица пролетает расстояние s между цилиндрами. Стенки их поворачиваются на некоторый угол (точка b на стенке внешнего цилиндра переходит в положение b₁). Измеряя этот угол, можно подсчитать время поворота внешнего цилиндра, а следовательно, и время t движения частицы от щели до стенки второго цилиндра. Отсюда легко определить и скорость молекулы серебра:

v = s/t

Измеренная таким способом скорость молекул оказалась близкой к теоретически рассчитанной и для серебра заключалась в пределах от 50 до 625 м/с.

Значение этого опыта состоит в том, что его результаты совпали с результатами, полученными теоретически на основании молекулярно-кинетической теории; таким образом, правильность выводов теории подтвердилась.

Ниже приводятся средние скорости молекул некоторых газов и паров, полученные теоретически (при 0°C и 760 мм рт. ст.).

Как видите, эти скорости громадны. Их можно сравнивать лишь со скоростями пуль и артиллерийских снарядов.