麥克斯韋速率分布,麥克斯韋速率分布函數(shù)是多少
1、麥克斯韋速率分布函數(shù)是多少
麥克斯韋速率分布函數(shù):
其中m為一個氣體分子的質(zhì)量,k為玻爾茲曼常量,T為系統(tǒng)的熱力學(xué)溫度,e為自然對數(shù)的底。
麥克斯韋速率分布律形成了分子運動論的基礎(chǔ),它解釋了許多基本的氣體性質(zhì),包括壓強和擴(kuò)散。麥克斯韋速率分布律通常指氣體中分子的速率的分布,但它還可以指分子的速度、動量,以及動量的大小的分布,每一個都有不同的概率分布函數(shù),而它們都是聯(lián)系在一起的。
分布規(guī)律:
1859年,J.C.麥克斯韋首先獲得氣體分子速度的分布規(guī)律,爾后,又為L.玻耳茲曼由碰撞理論嚴(yán)格導(dǎo)出。處于平衡狀態(tài)下的理想氣體分子以不同的速度運動,由于碰撞,每個分子的速度都不斷地改變,使分子具有各種速度。
因為分子數(shù)目很大,分子速度的大小和方向是無規(guī)的,所以無法知道具有確定速度υ的分子數(shù)是多少,但可知道速度在υ1與υ2之間的分子數(shù)是多少。
2、麥克斯韋速率分布函數(shù)是什么
麥克斯韋速率分布函數(shù)是:在某一時刻,某一特定分子的速度大小是不可預(yù)知的,且運動方向也是隨機(jī)的。但在一定的宏觀條件下,對大量氣體分子而言,它們的速度分布卻遵從一定的統(tǒng)計規(guī)律。
麥克斯韋在1859年用概率論證明了在平衡態(tài)下,理想氣體分子的速度分布是有規(guī)律的,這個規(guī)律稱為麥克斯韋速率分布律,并給出了它的分布函數(shù)表達(dá)式。
麥克斯韋關(guān)系式
麥克斯韋關(guān)系式一般指基本熱力學(xué)關(guān)系。常應(yīng)用的八個熱力學(xué)函數(shù)--p、V、T、U、H、S、A、G。其中 U 和 S 分別由熱力學(xué)第一定律和第二定律導(dǎo)出;H、A、G 則由定義得來。而 U、H、A、G 為具有能量量綱的函數(shù)。這些熱力學(xué)函數(shù)間通過一定關(guān)系式相互聯(lián)系著。
3、大學(xué)物理,麥克斯韋速率分布率
大學(xué)物理,麥克斯韋速率分布率11-7
4、麥克斯韋速度分布律推導(dǎo)過程
麥克斯韋速度分布律推導(dǎo)過程是在平衡狀態(tài)下,當(dāng)分子的相互作用可以忽略時,分布在任一速率區(qū)間v—v+v間的分子數(shù)dn占總分子數(shù)n的比率(或百分比)為dn / n 。
麥克斯韋—玻爾茲曼分布是一個描述一定溫度下微觀粒子運動速度的概率分布,在物理學(xué)和化學(xué)中有應(yīng)用。最常見的應(yīng)用是統(tǒng)計力學(xué)的領(lǐng)域。任何(宏觀)物理系統(tǒng)的溫度都是組成該系統(tǒng)的分子和原子的運動的結(jié)果。
這些粒子有一個不同速度的范圍,而任何單個粒子的速度都因與其它粒子的碰撞而不斷變化。然而,對于大量粒子來說,處于一個特定的速度范圍的粒子所占的比例卻幾乎不變,如果系統(tǒng)處于或接近處于平衡。麥克斯韋—玻爾茲曼分布具體說明了這個比例,對于任何速度范圍,作為系統(tǒng)的溫度的函數(shù)。
克斯韋—玻爾茲曼分布的物理應(yīng)用:
麥克斯韋—玻爾茲曼分布形成了分子運動論的基礎(chǔ),它解釋了許多基本的氣體性質(zhì),包括壓強和擴(kuò)散。麥克斯韋—玻爾茲曼分布通常指氣體中分子的速率的分布,但它還可以指分子的速度、動量,以及動量的大小的分布,每一個都有不同的概率分布函數(shù),而它們都是聯(lián)系在一起的。
麥克斯韋—玻爾茲曼分布可以用統(tǒng)計力學(xué)來推導(dǎo)(參見麥克斯韋—玻爾茲曼統(tǒng)計)。它對應(yīng)于由大量不相互作用的粒子所組成、以碰撞為主的系統(tǒng)中最有可能的速率分布,其中量子效應(yīng)可以忽略。由于氣體中分子的相互作用一般都是相當(dāng)小的,因此麥克斯韋—玻爾茲曼分布提供了氣體狀態(tài)的非常好的近似。
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