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分子の平均速度

統計力学で分子の平均速度〈v〉が求められなくて困っています。 〈v〉=(m/2πkT)^(3/2)*∫∫∫[-∞→∞]{v*exp(-mv^2/2πkT)}dvxdvydvz k:ボルツマン定数 , v=(vx,vy,vz) と言う式は与えられているのですが、積分をどう解けばいいのかわかりません。 どなたか教えてください。 できれば計算過程を詳細に書いていただけるとありがたいです。

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  • ベストアンサー
  • siegmund
  • ベストアンサー率64% (701/1090)
回答No.2

exp の前の v はベクトルの v ですか? それなら,平均値がゼロになるのは対称性から自明です. v の大きさの |v| ということなら vlasko さんのご回答の様にすればよいでしょう. vlasko さん: > ただ、実は計算しなくても答えは簡単に求まります。エネルギー分配則から > 運動エネルギーが(3kT)/2を用いると答え物理的に自明ですね。 これで求められるのは <v^2> であって(したがって √<v^2> は直ちに求まる), <|v|> ではありません. もちろん,v^2 = |v|^2 ですが,<v^2> ≠ <|v|>^2 です. 平均値の2乗と2乗の平均値は違います.

nh-a-224
質問者

お礼

説明不足ですいませんでした。 回答ありがとうございます。

その他の回答 (1)

noname#70507
noname#70507
回答No.1

こんばんは。その計算は有名なので教科書などにのっていると思います。 速さを極座標で表し、積分も変数変換して計算します。 ただ、実は計算しなくても答えは簡単に求まります。エネルギー分配則から 運動エネルギーが(3kT)/2を用いると答え物理的に自明ですね。

nh-a-224
質問者

お礼

回答していただきありがとうございます。 回答を参考にもう一度といて解いてみたところ、答えを求めることができました。

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