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Niveau master
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Maxwell-Boltzmann

Posté par
azer44170
10-09-22 à 17:27

Bonjour,
J'essayais de faire un exercice sur la distribution des vitesses de Maxwell mais j'ai rapidement bloqué.
On demande :
Utiliser la loi de Boltzmann pour prédire le rapport n(v)/n(0), où n(v) est la densité de particules ayant la vitesse v.
J'ai répondu : n(v)/n(0) = \frac N N \mathrm e ^ {-mv^2/(2kT)}
Ensuite : déterminer n(0) à l'aide d'une intégrale \int _ {-\infty} ^{+\infty} \mathrm e ^{-u^2/(2\sigma^2)} du et en déduire n(v).
Alors naïvement je dirais que n(0) = 0 puisque que c'est une fonction de probabilité continue. Si on considère les particules de vitesses comprises entre v et v + dv on a :  dn(v) = K.n(tot).v^2 \mathrm e ^ {-mv^2/(2kT)}dv
1) je ne déduis pas cette relation de n(0)
2) si ensuite j'intègre, entre quelles bornes dois-je l'intégrer ?
Si quelqu'un avait une idée…
Merci d'avance !

Posté par
vanoise
re : Maxwell-Boltzmann 10-09-22 à 23:15

Bonsoir

Citation :
où n(v) est la densité de particules ayant la vitesse v

Statistiquement, cette phrase n'a pas de sens. On peut trouver la probabilité élémentaire dP pour que la norme du vecteur vitesse soit comprise entre v et v+dv. On peut aussi trouver le nombre moyen de molécule dont la norme de la vitesse est comprise entre la valeur zéro et une valeur V1 quelconque. Si on fait tendre V1 vers l'infini, ce nombre moyen est nécessairement égal au nombre total de molécules...
n(0) ne doit pas être nul ; sinon le quotient n(v)/n(0) n'aurait pas de sens...
Ce document (paragraphe 1.3 en particulier) t'aidera sans doute :

Posté par
azer44170
re : Maxwell-Boltzmann 11-09-22 à 16:09

Bonjour,

Oui je trouvais cela étrange aussi.
Je ne vois pas ce qu'il a pu vouloir dire…

Merci en tout cas !



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