麥克斯韋氣體分子速率分布律知識ppt課件

1、第十二章第十二章 氣體動理論氣體動理論12-6 12-6 麥克斯韋氣體分子速率分布律麥克斯韋氣體分子速率分布律物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版1實(shí)驗裝置實(shí)驗裝置一一 測定氣體分子速率分布的實(shí)驗測定氣體分子速率分布的實(shí)驗llvv2lHg金屬蒸氣金屬蒸氣顯示屏顯示屏狹狹縫縫接抽氣泵接抽氣泵第十二章第十二章 氣體動理論氣體動理論12-6 12-6 麥克斯韋氣體分子速率分布律麥克斯韋氣體分子速率分布律物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版2分子速率分布圖分子速率分布圖N: 分子總數(shù)分子總數(shù))/(vNNovvvvSN : 間的分子數(shù)間的分子數(shù). vvv表示速率在表示速率在 區(qū)間區(qū)間的分子數(shù)占總數(shù)的百分比的分子數(shù)占總數(shù)的百分比

2、 .NNSvvv第十二章第十二章 氣體動理論氣體動理論12-6 12-6 麥克斯韋氣體分子速率分布律麥克斯韋氣體分子速率分布律物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版3v)(vfoSfNNdd)(dvvvvvvvvdd1lim1lim)(00NNNNNNf分布函數(shù)分布函數(shù)vvv dSd第十二章第十二章 氣體動理論氣體動理論12-6 12-6 麥克斯韋氣體分子速率分布律麥克斯韋氣體分子速率分布律物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版4 表示速率在表示速率在 區(qū)間的分區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比子數(shù)占總分子數(shù)的百分比.vvvd 物理意義物理意義 表示在溫度為表示在溫度為 的平衡狀態(tài)下，速的平衡狀態(tài)下，速率在率在 附近附近單位

3、速率區(qū)間單位速率區(qū)間 的分子數(shù)占總的分子數(shù)占總數(shù)的百分比數(shù)的百分比 .vT 的物理意義：的物理意義：vvf)d()(vf第十二章第十二章 氣體動理論氣體動理論12-6 12-6 麥克斯韋氣體分子速率分布律麥克斯韋氣體分子速率分布律物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版5v)(vfo1vS2vvv d)(dNfN 速率在速率在 內(nèi)分子數(shù)：內(nèi)分子數(shù)：vvvdvvvvd)(21fNN速率位于速率位于 區(qū)間的區(qū)間的分子數(shù)：分子數(shù)：21vv vvvvd )(21fNN速率位于速率位于 區(qū)間的區(qū)間的分子數(shù)占總數(shù)的百分比：分子數(shù)占總數(shù)的百分比：21vv 第十二章第十二章 氣體動理論氣體動理論12-6 12-6 麥克斯韋氣

4、體分子速率分布律麥克斯韋氣體分子速率分布律物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版622232e)2(4)(vvvkTmkTmf麥?zhǔn)消準(zhǔn)戏植己瘮?shù)分布函數(shù)二二 麥克斯韋氣體分子速率分布定律麥克斯韋氣體分子速率分布定律v)(vfo速率分布曲線圖速率分布曲線圖第十二章第十二章 氣體動理論氣體動理論12-6 12-6 麥克斯韋氣體分子速率分布律麥克斯韋氣體分子速率分布律物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版7三三 三種統(tǒng)計速率三種統(tǒng)計速率pv（1）最概然速率最概然速率0d)(dpvvvvfmkTmkT41. 12pvv)(vfopvmaxf根據(jù)分布函數(shù)求得根據(jù)分布函數(shù)求得第十二章第十二章 氣體動理論氣體動理論12-6 12-6 麥

5、克斯韋氣體分子速率分布律麥克斯韋氣體分子速率分布律物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版8kNRmNMAA, 氣體在一定溫度下分布在最概然速氣體在一定溫度下分布在最概然速率率 附近單位速率間隔內(nèi)的相對分子數(shù)附近單位速率間隔內(nèi)的相對分子數(shù)最多最多.pv物理意義物理意義MRT41. 1pvMRTmkT41. 12pv第十二章第十二章 氣體動理論氣體動理論12-6 12-6 麥克斯韋氣體分子速率分布律麥克斯韋氣體分子速率分布律物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版9NNNNNnniidddd2211vvvvv（2）平均速率平均速率vNNfNNN00d)(dvvvvvmkTf8d)(0vvvvMRTmkT60. 18vovf(v

6、)第十二章第十二章 氣體動理論氣體動理論12-6 12-6 麥克斯韋氣體分子速率分布律麥克斯韋氣體分子速率分布律物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版10（3）方均根速率方均根速率2vMRTmkT73. 132vNNfNNN02022d)(dvvvvvmkT /32v第十二章第十二章 氣體動理論氣體動理論12-6 12-6 麥克斯韋氣體分子速率分布律麥克斯韋氣體分子速率分布律物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版11MRTmkT332rmsvv2pvvvMRTmkT60. 160. 1vMRTmkT22pv三種速率的比較三種速率的比較第十二章第十二章 氣體動理論氣體動理論12-6 12-6 麥克斯韋氣體分子速率分布律麥克

7、斯韋氣體分子速率分布律物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版12 同一溫度下不同一溫度下不同氣體的速率分布同氣體的速率分布2H2OopvHpvv)(vfo N2 分子在不同溫分子在不同溫度下的速率分布度下的速率分布KT 30011pv2pvKT 200 12v)(vfo第十二章第十二章 氣體動理論氣體動理論12-6 12-6 麥克斯韋氣體分子速率分布律麥克斯韋氣體分子速率分布律物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版13vvvvpd)(Nf（1）pd)(212vvvv Nfm（2） 1 已知分子數(shù)已知分子數(shù) ，分子質(zhì)量，分子質(zhì)量 ，分布函，分布函數(shù)數(shù) . 求求 （1） 速率在速率在 間的分子間的分子數(shù)；數(shù)；（2）速率在速率

8、在 間所有分子動能間所有分子動能之和之和 . vv p)(vfNmpv解解討論討論第十二章第十二章 氣體動理論氣體動理論12-6 12-6 麥克斯韋氣體分子速率分布律麥克斯韋氣體分子速率分布律物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版14 3 如圖示兩條如圖示兩條 曲線分別表示氫曲線分別表示氫氣和氧氣在同一溫度下的麥克斯韋速率分布?xì)夂脱鯕庠谕粶囟认碌柠溈怂鬼f速率分布曲線，曲線， 從圖上數(shù)據(jù)求出兩氣體最概然速率從圖上數(shù)據(jù)求出兩氣體最概然速率.vv )( f)(vf1sm/v2 000o第十二章第十二章 氣體動理論氣體動理論12-6 12-6 麥克斯韋氣體分子速率分布律麥克斯韋氣體分子速率分布律物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版15mkT2pv)O()H(22mm)O()H(2p2pvv-12pm.s 000 2)H(v4232)H()O()O()H(222p2pmmvv-12pm.s 500)O(v解解第十二章第十二章 氣體動理論氣體動理論物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版1612-4 12-4 理想氣體分子的平均平動動能理想氣體分子的平均平動動能 與溫度的關(guān)系與溫度的關(guān)系選擇進(jìn)入下一節(jié)：選擇進(jìn)入下一節(jié)：12-5 12-5 能量均分定理能量均分定理 理想氣體內(nèi)能