Распределение скоростей газовых молекул в термодинамической системе описывается законом распределения Максвелла-Больцмана. Это распределение основывается на предположениях о том, что молекулы газа движутся случайным образом и сталкиваются друг с другом, а также с стенками сосуда, что ведет к определенной статистической зависимости их скоростей.

Когда мы вводим внешнее поле, например электрическое или магнитное, это поле начинает влиять на движения молекул газа. Внешние силы могут изменять направление и скорость движения молекул, создавая более упорядоченное распределение скоростей. В частности, в случае электрического поля, заряженные молекулы будут испытывать силу, направленную вдоль поля, что приводит к увеличению средней скорости молекул в направлении поля и изменению формы распределения скоростей.

Это изменение распределения скоростей Максвелла отражается на макроскопических свойствах газа, таких как:

Теплопроводность: Изменение распределения скоростей может привести к изменению теплопроводности газа, так как более упорядоченное движение молекул может облегчить передачу энергии.

Дифузия: Под действием внешнего поля происходит изменение скорости диффузии газов, особенно если молекулы газа заряжены.

Вязкость: Внешние поля могут изменить вязкость газа, так как распределение скоростей напрямую связано с взаимодействиями между молекулами.

Упругие свойства: Если внешнее поле сильно влияет на молекулы, это может изменить их взаимодействия и, следовательно, изменить упругие свойства газа.

Таким образом, введение внешнего поля ведет к изменению статистического поведения молекул, что, в свою очередь, меняет макроскопические характеристики газа.