3.4.1. Распределения молекул под действием силы тяжести

Энергия взаимодействия молекулы с полем притяжения Земли W₌m₀gh.

Поэтому распределения молекулв атмосферепод действием силы тяжести в соответствии с принципом Больцмана запишется как:

(3.21)

В начальную концентрацию, концентрацию п₀, на поверхности Земли (на «уровне моря») отнесены все другие факторы, возможно, влияющие на молекулы. Эта формула часто называетсябарометрической. Она связала высотуhнад некоторым нулевым уровнем и давление, которое при постоянной температуре прямо пропорционально концентрации. Переходя к молярной массеМ/R₌т₀/k, получим

(3.22)

График распределения молекул в атмосфере под действием силы тяжести, построенный в соответствии с принципом Больцмана, представлен на рис. 3.8.

Рис. 3.8.Распределение молекул в атмосфере под действием силы тяжести. Представлена зависимость концентрацииnот высоты над уровнем Землиh