速率分布函数f(υ)仍的物理意义是()。
速率分布函数f(υ)仍的物理意义是()。
A 、具有速率υ的分子数占总分子数的百分比
B 、速率分布在υ附近的单位速率间隔中百分数占总分子数的百分比
C 、具有速率υ的分子数
D 、速率分布在υ附近的单位速率间隔中的分子数
参考答案:
【正确答案:B】
由麦克斯韦速率分布函数定义可得。
速率分布函数f(v)的物理意义是什么?
在平衡状态下,当分子的相互作用可以忽略时,分布在任一速率区间v~v+△v间的分子数dN占总分子数N的比率(或百分比)为dN / N . dN / N是v 的函数,在不同速率附近取相等的区间,此比率一般不相等.当速率区间足够小时(宏观小,微观大),dN / N 还应与区间大小成正比: 其中f(v)是气体分子的速率分布函数.分布函数f(v)的物理意义是:速率在 v 附近,单位速率区间的分子数占总分子数的比率. 分布函数f(v)满足归一化条件: 大量分子的系统处于平衡态时,可以得到速率分布函数的具体形式: 式中T是热力学温度,m为分子质量,k为玻尔兹曼常数.上式就是麦克斯韦速率分布律. 麦克斯韦速率分布是大量分子处于平衡态时的统计分布,也是它的最概然分布.大量分子的集合从任意非平衡态趋于平衡态,其分子速率分布则趋于麦克斯韦速率分布,其根源在于分子间的频繁碰撞. 上图是麦克斯韦速率分布函数f(v)示意图,曲线下面宽度为 dv 的小窄条面积等于分布在此速率区间内的分子数占总分子数的比率dN/N . 我们可以看到:同一种理想气体在平衡状态下,温度升高时速率分布曲线变宽、变平坦,但曲线下的总面积不变.随着温度的升高,速率较大的分子在分子总数中的比率增大.同一温度下,分子质量m越小,曲线越宽越平坦,在分子总数中速率较大的分子所占比率越高.
麦克斯韦速率分布函数中f和f×△v的区别
1.速率分布函数f(v): 一个描述分子运动速率分布状态的函数
分布函数f(v)的物理意义是:速率在 v 附近,单位速率区间的分子数占总分子数的比率.
设速率在 v 到Δv的分子数为ΔN,总分子数为N
2.为什么引入速率分布函数
人们研究分子运动,总想每个分子的速率,及其变化规律,想知道速率为v的分子的数目。
因为分子永不停息的做无规则的热运动,任何单个粒子的速度都因与其它粒子的碰撞而不断变化。想研究某个具体分子的速率及其变化规律就不太现实。
但对于大量粒子来说如果系统处于或接近处于平衡,处于一个特定的速度范围的粒子所占的比例却几乎不变。麦克斯韦-玻尔兹曼分布具体说明了这个比例。
3.麦克斯韦-玻尔兹曼分布
大量分子的系统处于平衡态时,可以得到速率分布函数的具体形式:
式中T是热力学温度,m为分子质量,k为玻尔兹曼常数。上式就是麦克斯韦速率分布律。
麦克斯韦速率分布是大量分子处于平衡态时的统计分布,也是它的最概然分布。大量分子的集合从任意非平衡态趋于平衡态,其分子速率分布则趋于麦克斯韦速率分布,其根源在于分子间的频繁碰撞。
4.根据麦克斯韦速率分布速率,求最概然速率、平均速率、方根速率
(1)最概然速率
(2)平均速率
(3)方根速率
下面是平均速率,方根速率计算最后一步积分的推算过程
平均速率
方根速率
详解:某气体处于平衡态,试问速率和最概然速率相差不超过1%的分子占气体分子的百分之几
速率分布来函数f(v): 一个描述分子运动速率分布状态自的函数。
分布函数f(v)的物理意义是:速率在 v 附近,单位速bai率区间的分子数占总分子数的比率,设速率在 v 到Δv的分子数为ΔN,总分子数为N 2.为什么引入速dao率分布函数 人们研究分子运动。
最概然速率:速率分布2113曲线上,速率分布函数f(v)的极大值对应的速率叫做最概然速率,用Vp表示。
平均速率:气体分子4102速率的算术平均值称为气体分子平均速率。
平均根速率:气体分子速率的平方的平均值的平方根答称为气体分子的方均根速率。
扩展资料:
在气体内部所有的分子都以不同的速率运动着,有的分子速率大,有的分子速率小,而且由于相互碰撞,每个分子的速率都在不断地改变。
所以如果在某一特定的时刻去观察某一特定的分子,那么它具有多大的速率完全是偶然的。但是在一定的条件下,大量分子的速率分布却遵从着一定的统计规律。表1中列出的是用实验方法测量在某一温度下银蒸气分子(银原子)速率分布所得到的数据。
参考资料来源:百度百科-最概然速率
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