高中物理奥赛教练麦克斯韦气体分子速度分布率微主题教学PPT课件

1. 麦克斯韦气体分子速度分布定律1859年，麦克斯韦首先从理论上推导了气体分子速度分布定律. 在1920年，斯特恩只是通过实验证实了麦克斯韦分子按速率分布的统计规律. 中国物理学家葛正全在这方面也做出了贡献. N是其速率在间隔内的分子数. v v v v表示间隔中具有比率的分子的百分比占总分子的百分比. 平衡状态下给定数量的理想气体的分子总数. N个实验表明，当在不同速率附近采用相等速率间隔时，比率是不同的. 0NNvvvvv v dd 1lim1lim）（0 0NNNN NNf fate速率分布函数那时气体分子的速率分布，单位速率区间中的分子数与分子成为vv之一. 连续函数，称为速率分布函数，表示为: 0NfN或d（）dNfNvv表示区间中具有速率的分子的百分比Vvvdvvvvd dd dd NNv v vvv v dd 1lim1lim）（0 0NNNN NNf速率分布函数速率分布函数的物理意义: 气体分子接近速率处于速率区间的概率.

fd年气体分子的速率分布，麦克斯韦于1860年推导出温度为T的理想气体，速率分布函数的数学形式为223 2 22dd4π（）ed2πmkTNmfNkTvv v222 32e）π2（π4）（vvvkTmkTmfMaxwell的速率分布定律II. Maxwell的速率分布曲线d（）d dNfSNvv =表示区间中的分子数占分子总数的百分比. 它还表示区间vvvdvvvvd2121（）（）dNSfNvvv vvv v内的分子速率概率在该区间内的分子数占总2 1v v的百分比v）（v fov vvdSd12v）（v fov vvdSd121d）（d0v0v v fNNN归一化条件21 21（）（）dNS fN vvv vvv v在区间中的比率占总数2的百分比的分子数2 1v v三. 分子速度pv的三个统计值1））最观测速率0d）（dpvvvv fp2 21.41kT RT RTmMMvv）（v fopvmaxf根据分布函数在一定温度附近找到最可能速率下的气体单位速率最大数量-最大概率

pv物理意义在相同温度下的不同气体速度分布1p1vp2v v）（v fo122）同一理想气体分子在不同温度下的速度分布1 pv2 pvv）（v fo121 2T Tp221.41kT RT RTm MMv2））平均速率vNNfNNN0 0d）（dvvvvvmkTfπ8d）（0vvvvMRTmkT60. 1 60. 1vv）（v fo3））均方根2vmkT 32个vv）（v foNNfNNN02022d）（dvvv vvMRTmkTmkT73. 1 73. 132vv）（v fopv v 2vmaxf2pv vv）这三个统计速率值与它们成正比并成反比成正比. T讨论在分子速率分布中，p calculate用于计算分子的平均平移动能，而2用于讨论分子的自由路径. 使用示例5-3. 已知氧气处于平衡状态，温度为20°C. 找出氧气分子的三种速率. 解决氧气的摩尔质量，温度3 132 10 kg mol273 20 293K T-1-18.31J mol KR132 13 3 8.31 293483m s0 .032RTM 12 2 8.31 293389m s0. 032pRTM8 8 18 8 8.31 293445m s0.032RTMp

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