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麦克斯韦速率分布,麦克斯韦速率分布函数是多少

2024-10-27 11:22分类: 教育知识 阅读:

麦克斯韦速率分布,麦克斯韦速率分布函数是多少

1、麦克斯韦速率分布函数是多少

麦克斯韦速率分布函数:

其中m为一个气体分子的质量,k为玻尔兹曼常量,T为系统的热力学温度,e为自然对数的底。

麦克斯韦速率分布律形成了分子运动论的基础,它解释了许多基本的气体性质,包括压强和扩散。麦克斯韦速率分布律通常指气体中分子的速率的分布,但它还可以指分子的速度、动量,以及动量的大小的分布,每一个都有不同的概率分布函数,而它们都是联系在一起的。

分布规律:

1859年,J.C.麦克斯韦首先获得气体分子速度的分布规律,尔后,又为L.玻耳兹曼由碰撞理论严格导出。处于平衡状态下的理想气体分子以不同的速度运动,由于碰撞,每个分子的速度都不断地改变,使分子具有各种速度。

因为分子数目很大,分子速度的大小和方向是无规的,所以无法知道具有确定速度υ的分子数是多少,但可知道速度在υ1与υ2之间的分子数是多少。

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2、麦克斯韦速率分布函数是什么

麦克斯韦速率分布函数是:在某一时刻,某一特定分子的速度大小是不可预知的,且运动方向也是随机的。但在一定的宏观条件下,对大量气体分子而言,它们的速度分布却遵从一定的统计规律。

麦克斯韦在1859年用概率论证明了在平衡态下,理想气体分子的速度分布是有规律的,这个规律称为麦克斯韦速率分布律,并给出了它的分布函数表达式。

麦克斯韦关系式

麦克斯韦关系式一般指基本热力学关系。常应用的八个热力学函数--p、V、T、U、H、S、A、G。其中 U 和 S 分别由热力学第一定律和第二定律导出;H、A、G 则由定义得来。而 U、H、A、G 为具有能量量纲的函数。这些热力学函数间通过一定关系式相互联系着。

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3、大学物理,麦克斯韦速率分布率

大学物理,麦克斯韦速率分布率11-7

4、麦克斯韦速度分布律推导过程

麦克斯韦速度分布律推导过程是在平衡状态下,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 。

麦克斯韦—玻尔兹曼分布是一个描述一定温度下微观粒子运动速度的概率分布,在物理学和化学中有应用。最常见的应用是统计力学的领域。任何(宏观)物理系统的温度都是组成该系统的分子和原子的运动的结果。

这些粒子有一个不同速度的范围,而任何单个粒子的速度都因与其它粒子的碰撞而不断变化。然而,对于大量粒子来说,处于一个特定的速度范围的粒子所占的比例却几乎不变,如果系统处于或接近处于平衡。麦克斯韦—玻尔兹曼分布具体说明了这个比例,对于任何速度范围,作为系统的温度的函数。

克斯韦—玻尔兹曼分布的物理应用:

麦克斯韦—玻尔兹曼分布形成了分子运动论的基础,它解释了许多基本的气体性质,包括压强和扩散。麦克斯韦—玻尔兹曼分布通常指气体中分子的速率的分布,但它还可以指分子的速度、动量,以及动量的大小的分布,每一个都有不同的概率分布函数,而它们都是联系在一起的。

麦克斯韦—玻尔兹曼分布可以用统计力学来推导(参见麦克斯韦—玻尔兹曼统计)。它对应于由大量不相互作用的粒子所组成、以碰撞为主的系统中最有可能的速率分布,其中量子效应可以忽略。由于气体中分子的相互作用一般都是相当小的,因此麦克斯韦—玻尔兹曼分布提供了气体状态的非常好的近似。

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