Тепловая скорость

Теплова́я ско́рость — значение среднеквадратичной скорости теплового движения частиц.

Если распределение частиц по скоростям задано некоторой функцией ${\displaystyle f(v)}$, то тепловая скорость определяется как

${\displaystyle v_{T}=\left[\int \limits _{0}^{\infty }v^{2}f(v)\,dv\right]^{1/2}.}$

В случае максвелловского распределения по скоростям, определяемого температурой T, тепловая скорость равна

${\displaystyle v_{T}={\sqrt {\frac {3kT}{m}}},}$

где k — постоянная Больцмана, m — масса частиц. Таким образом, тепловая скорость частиц и температура вещества однозначно связаны между собой.

Тепловая скорость характеризует среднюю кинетическую энергию частиц вещества:

${\displaystyle \langle E_{k}\rangle ={\frac {mv_{T}^{2}}{2}}.}$

Таким образом, тепловая скорость также характеризует и внутреннюю энергию вещества, связанную с поступательным движением составляющих его частиц.

Литература

• Сивухин Д. В. Общий курс физики. — Т. II. Термодинамика и молекулярная физика. — С. 193—196.