Pfeiffer Vacuum

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.

\[c_w=\sqrt{\frac{2\cdot R\cdot T}M}\quad\mbox{oder}\quad \overline c=\sqrt{\frac{8\cdot k\cdot T}{\pi\cdot m}}\]

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]