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麦克斯韦速度分布与速率分布分别表示分子处于速度空间中的什么范围内的概率

本文是一篇关于“初中物理知识点_初中物理知识点文章”的文章,下面是文章内容,请仔细阅读。希望您喜欢本文。题目:麦克斯韦速度分布与速率分布分别表示分子处于速度空间中的什么范围内的概率答案: 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

本文是一篇关于“初中物理知识点_初中物理知识点文章”的文章,下面是文章内容,请仔细阅读。希望您喜欢本文。

题目:麦克斯韦速度分布与速率分布分别表示分子处于速度空间中的什么范围内的概率
答案: 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,...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。

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