¿Por qué las moléculas de gas que vuelan al azar tienen una distribución de energías?

Question

¿Por qué las moléculas de gas que vuelan al azar tienen una distribución de energías? Esta es una pregunta de mi libro de texto de química (no son deberes, sólo preguntas para ayudarnos a pensar y entender los conceptos). El profesor es muy poco claro. Para empeorar las cosas, utiliza un libro de texto que él mismo escribió. No puedo entender qué es exactamente lo que pide el profesor en la pregunta de repaso.

Answer 1

Cuando dos bolas se golpean elásticamente, la energía y el momento se conservan, pero no suelen salir de la colisión con la misma velocidad.

Cada molécula de aire es como una bola, y en cada colisión hay una posible distribución de velocidades. Hay una probabilidad muy pequeña de que una molécula sea mucho más rápida que todas las demás, o mucho más lenta; pero hay aún menos posibilidades de que todas sean iguales.

Si se siente valiente, podría leer estas notas que describen una posible aproximación a la derivación de la distribución de Boltzmann. El argumento es que si tienes muchas partículas con una determinada energía total y divides esa energía al azar entre las partículas, la distribución de Boltzmann "aparece". Puede que sean más detalles de los que necesitas...