Datei:Maxwell-Boltzmann-Energie-Verteilung MABOVE-7.PNG

Diagramm der Maxwell-Boltzmann-Verteilung der Energie in Joule/Xenon-Atom

Von Benutzer:Karl Bednarik erstellt mit Hilfe von Microsoft Excel und Microsoft Paint.

Benutzer:Karl Bednarik

29. Juli 2007

Benutzer:Karl Bednarik

Die Wahrscheinlichkeit, ein Teilchen zwischen den Energien E und E+dE zu finden ist:
2/sqrt(PI) * (1/(k*T))^(3/2) * sqrt(E) * e^(-E/(k*T)) * dE
Blaue Kurve = Xenon bei 273 Kelvin.
Rote Kurve = Xenon bei 410 Kelvin, das sind 1,5 mal 273 Kelvin.
Violette Kurve = Xenon von 273 K das bei 1 g (9,81 m/s^2) 1326 m nach unten gefallen ist, oder das bei 100.000 g 13,26 mm nach unten gefallen ist.
Jedes einzelne Atom hat die (immer gleiche) halbe mittlere kinetische Energie (von 273 Kelvin) dazu gewonnen.
Alle Atome, die sich im Behälter befinden, kommen irgendwann auch am Boden an.
Der Gasdruck sollte so gering sein, dass die mittlere freie Weglänge in der Größenordnung der Behälterhöhe liegt.
Um den Einfluß der seitlichen Behälterwandungen möglichst gering zu halten, sollte der Durchmesser des zylindrischen Behälters deutlich größer als seine Höhe sein (und etwa die Form einer Münze haben).
Die Wärmeleitfähigkeit der seitlichen Behälterwandungen sollte möglichst gering sein, und die Wärmeleitfähigkeit von Boden und Deckel sollte möglichst hoch sein.
Der Deckel sollte auf 273 Kelvin gehalten werden, und der Boden sollte thermisch möglichst gut isoliert sein.
Um den Austausch von Infrarotstrahlung zu verringern, sollten der Boden und der Deckel verspiegelt sein.
Um den Effekt deutlicher zu zeigen oder zu widerlegen, könnte man im Beschleunigungsfeld einer Zentrifuge arbeiten, denn bei 100.000 g beträgt die Fallhöhe für den Gewinn der halben mittleren kinetischen Energie (von 273 Kelvin) von Xenon-Atomen nur noch 13,26 mm, was im Vergleich zum Versuch bei 1 g einen höheren Gasdruck (etwa 0,2 bis 0,4 Pascal) und eine kleinere mittlere freie Weglänge (13 mm wäre günstig) erlaubt.