Caos molecolare

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Il caos molecolare è un'ipotesi che viene spesso usata in fisica e in chimica per semplificare un modello teorico quando si ha a che fare con un numero molto grande di particelle che si muovono e/o interagiscono tra di loro nello spazio.

Ci si trova nell'ipotesi di caos molecolare quando si suppongono vere le seguenti condizioni:

Termine collisionaleModifica

 Lo stesso argomento in dettaglio: Equazione di Boltzmann.

Nell'ipotesi di caos molecolare in un sistema di   particelle, data una funzione di densità di probabilità   e indicando con   l'ampiezza dei momenti coniugati relativi, dove con   si indicano i termini prima delle collisioni e con   i valori dopo le collisioni, si ha che il termine collisionale dell'equazione di Boltzmann è pari all'integrale rispetto ai momenti coniugati nelle tre direzioni spaziali e all'angolo solido  :[1]

 

dove   è la sezione d'urto differenziale.

Semplificazione del termine collisionaleModifica

La miglior ipotesi per semplificare il termine collisionale è dovuta a Bhatnar, Gross e Krook,[2] i quali postulano che l'effetto delle collisioni molecolari è di forzare a una funzione di distribuzione di non equilibrio in un punto dello spazio fisico, del quale è nota la temperatura, a diventare una funzione di distribuzione di equilibrio di Maxwell   e che la velocità con cui ciò avviene è proporzionale alla frequenza di collisione molecolare  . Pertanto il termine collisionale diventa:

 

NoteModifica

  1. ^ Encyclopaedia of Physics (2nd Edition), R. G. Lerner, G. L. Trigg, VHC publishers, 1991, ISBN (Verlagsgesellschaft) 3-527-26954-1, ISBN (VHC Inc.) 0-89573-752-3.
  2. ^ P. L. Bhatnagar, E. P. Gross e M. Krook, A Model for Collision Processes in Gases. I. Small Amplitude Processes in Charged and Neutral One-Component Systems, in Physical Review, vol. 94, nº 3, 1º maggio 1954, pp. 511–525, Bibcode:1954PhRv...94..511B, DOI:10.1103/PhysRev.94.511.

Voci correlateModifica