大学物理学 (第3版.修订版) 北京邮电大学出版社(6)
时间:2025-03-12
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各有何用处?
答:气体分子速率分布曲线有个极大值,与这个极大值对应的速率叫做气体分子的最概然速率.物理意义是:对所有的相等速率区间而言(或在单位速率区间内),在含有 p的那个速率区间内的分子数占总分子数的百分比最大.
分布函数的特征用最概然速率 p表示;讨论分子的平均平动动能用方均根速率,讨论平均自由程用平均速率.
7.9 容器中盛有温度为T的理想气体,试问该气体分子的平均速度是多少?为什么?
答:该气体分子的平均速度为0.在平衡态,由于分子不停地与其他分子及容器壁发生碰撞、其速度也不断地发生变化,分子具有各种可能的速度,而每个分子向各个方向运动的概率是相等的,沿各个方向运动的分子数也相同.从统计看气体分子的平均速度是0.
7.10在同一温度下,不同气体分子的平均平动动能相等,就氢分子和氧分子比较,氧分子的质量比氢分子大,所以氢分子的速率一定比氧分子大,对吗?
答:不对,平均平动动能相等是统计平均的结果.分子速率由于不停地发生碰撞而发生变化,分子具有各种可能的速率,因此,一些氢分子的速率比氧分子速率大,也有一些氢分子的速率比氧分子速率小.
7.11如果盛有气体的容器相对某坐标系运动,容器内的分子速度相对这坐标系也增大了,温度也因此而升高吗?
答:宏观量温度是一个统计概念,是大量分子无规则热运动的集体表现,是分子平均平动动能的量度,分子热运动是相对质心参照系的,平动动能是系统的内动能.温度与系统的整体运动无关.只有当系统的整体运动的动能转变成无规则热运动时,系统温度才会变化.
7.12 题7.12图(a)是氢和氧在同一温度下的两条麦克斯韦速率分布曲线,哪一条代表氢? 题7.12图(b)是某种气体在不同温度下的两条麦克斯韦速率分布曲线,哪一条的温度较高?
(a)
题7.12图
(b)