12-6麦克斯韦气体分子速率分布律.ppt

本节内容概要 测定气体分子速率分布的实验 麦克斯韦气体分子速率分布定律 三种统计速率 作　　业 教材P209 12-21 第十二章 气体动理论 12-6 麦克斯韦气体分子速率分布律 物理学 第五版 第 十 章 波 动 MECHANICAL WAVES 气 体 动 理 论　　 第 十 二 章　 本节教学要求 理解麦克斯韦速率分布律、 速率分布函数和速率分布曲线的物理意义 。 会计算气体分子热运动的三种统计速度 。 实验装置 一 测定气体分子速率分布的实验 金属蒸气 显示屏 狭缝 接抽气泵 分子速率分布图 : 分子总数 : 间的分子数 表示速率在 区间的分子数占总数的百分比。 二 速率分布函数 表示速率在 区间的分子数占总分子数的百分比。 物理意义 表示在温度为 的平衡状态下，在速率 附近的单位速率区间 的分子数占总数的百分比 。 的物理意义 速率在 内分子数： 速率位于 区间的分子数： 速率位于 区间的分子数占总数的百分比： 速率分布函数 的归一化条件 讨论 （2） ； （3） ； （4） ； （5） 。 。 （1） ； 1 速率分布函数 的物理意义是什么？试说明下列各式的物理意义： :表示气体分子处在速率v附近单位速率间隔内的概率，或处在v附近的单位速率区间 的分子数占总数的百分比. :表示气体分子在速率v附近处于dv速率间隔内的概率，或在v附近处于v~v+dv区间 的分子数占总数的百分比. :表示气体分子在速率v附近,处于v~v+dv速率区间内的分子数。 :表示气体分子处于v1~v2速率区间内的概率，或在v1~v2速率区间内的相对分子数。 :表示气体分子在v1~v2速率区间内的分子数。 :表示气体分子处于v1~v2速率区间内的分子平动动能之和。 （1） （2） 2 已知分子数 ，分子质量 ，分布函数 . 求 （1） 速率在 间的分子数；（2）速率在 间所有分子平动动能之和 . 解 讨论 麦氏分布函数 三 麦克斯韦气体分子速率分布定律 速率分布曲线图 反映理想气体在热动平衡条件下，各速率区间分子数占总分子数的百分比的规律 。 四 三种统计速率 （1）最概然速率 根据分布函数求得 气体在一定温度下分布在最概然速率 附近单位速率间隔内的相对分子数最多。 物理意义 　1 教材P209 12-14：如左下图所示，Ⅰ、Ⅱ两条曲线是两种不同气体（氢气和氧气）在同一温度下 　　　　　　　　　　　的麦克斯韦分子速率分布 　　　　　　　　　　　曲线，则哪条曲线表示氢 　　　　　　　　　　　气的速率分布曲线？若图 　　　　　　　　　　　 Ⅰ、Ⅱ两条曲线分别表 　　　　　　　　　　　示氢气在不同温度下的麦 　　　　　　　　　　　克斯韦速率分布曲线，那 　么哪条曲线的气体温度较高？ 讨论 Ⅰ Ⅱ 同一温度下不同气体的速率分布 N2 分子在不同温度下的速率分布 2 如图示两条 曲线分别表示氢气和氧气在同一温度下的麦克斯韦速率分布曲线， 从图上数据求出两气体最概然速率。 2 000 解 （2）平均速率 （3）方均根速率 三种速率的比较 * *