Mechanical Proof of the Maxwell-Boltzmann Speed Distribution With Numerical Iterations
Notice bibliographique
Résumé
The Maxwell-Boltzmann speed distribution is the probability distribution that describes the speeds of the particles of ideal gases. The Maxwell-Boltzmann speed distribution is valid for both un-mixed particles (one type of particle) and mixed particles (two types of particles). For mixed particles, both types of particles follow the Maxwell-Boltzmann speed distribution. Also, the most probable speed is inversely proportional to the square root of the mass. This paper proves the Maxwell-Boltzmann speed distribution and the speed ratio of mixed particles using computer-generated data based on Newton’s law of motion. To achieve this, this paper derives the probability density function ψ^ab(u_a;v_a,v_b) of the speed u_a of the particle with mass M_a after the collision of two particles with mass M_a in speed v_a and mass M_b in speed v_b. The function ψ^ab(u_a;v_a,v_b) is obtained through a unique procedure that considers (1) the randomness of the relative direction before a collision by an angle α. (2) the randomness of the direction after the collision by another independent angle β. The function ψ^ab(u_a;v_a,v_b) is used in the equation below for the numerical iterations to get new distributions P_new^a(u_a) from old distributions P_old^a(v_a), and repeat with P_old^a(v_a)=P_new^a(v_a), where n_a is the fraction of particles with mass M_a. P_new^1(u_1)=n_1 ∫_0^∞ ∫_0^∞ ψ^11(u_1;v_1,v’_1) P_old^1(v_1) P_old^1(v’_1) dv_1 dv’_1 +n_2 ∫_0^∞ ∫_0^∞ ψ^12(u_1;v_1,v_2) P_old^1(v_1) P_old^2(v_2) dv_1 dv_2 P_new^2(u_2)=n_1 ∫_0^∞ ∫_0^∞ ψ^21(u_2;v_2,v_1) P_old^2(v_2) P_old^1(v_1) dv_2 dv_1 +n_2 ∫_0^∞ ∫_0^∞ ψ^22(u_2;v_2,v’_2) P_old^2(v_2) P_old^2(v’_2) dv_2 dv’_2 The final distributions converge to the Maxwell-Boltzmann speed distributions. Moreover, the square of the root-mean-square speed from the final distribution is inversely proportional to the particle masses as predicted by Avogadro’s law.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,013 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,003 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,011 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».