Vakuumtechnik (Temperatur und Molekülgeschwindigkeit)

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Temperatur und Molekülgeschwindigkeit

Die Moleküle eines Gases sind in dauernder Bewegung. Sie Stoßen gegeneinander und gegen die Begrenzungswände des umgebenden Gefäßes. Unter dem Einfluss der Stöße ändern die Teilchen dauernd Betrag und Richtung ihrer Geschwindigkeit. Die mittlere zurückgelegte Strecke eines Moleküls zwischen zwei Zusammenstößen mit einem anderen oder der Gefäßwand nennt man freie Weglänge. Aus den Molekülstößen auf die Gefäßwände resultiert der Druck. Die Molekülstöße sind um so heftiger, je höher die Geschwindigkeit der auftreffenden Moleküle ist. Die mittlere Molekülgeschwindigkeit kann in Form der Temperatur gemessen werden.

vave ~ √(T/mM)

Bei Raumtemperatur (300 K) beträgt die mittlere Molekülgeschwindigkeit (O2, N2)

vave ≈ 500 m/s = 1800 km/h