Как распределяются в пространстве молекулы идеального газа в отсутствие внешних сил? Почему?
Молекулы идеального газа в отсутствие внешних сил распределены в пространстве равномерно (в среднем одинаковое число молекул в любых равных объёмах).
Причина. Из-за хаотичности движения любая молекула может оказаться в любой части сосуда с одинаковой вероятностью. Любой способ размещения частиц (микросостояние) равновероятен.
Для системы из
Чем больше частиц, тем меньше относительные флуктуации (случайные отклонения от среднего значения) и тем выше вероятность равномерного распределения.
Поэтому равномерное распределение — наиболее вероятное состояние газа, и оно наблюдается практически всегда.
Равномерно, потому что это наиболее вероятное состояние: ему соответствует наибольшее число способов (микросостояний) размещения частиц, а при большом числе частиц отклонения от равномерности ничтожно малы.
