最概然速率(与麦克斯韦速率分布极大值对应的速率)

2023-04-24 84阅读

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最概然速率

与麦克斯韦速率分布极大值对应的速率

又称“最可几速率”,当气体处于热力学平衡态,分子符合麦克斯韦速率分布,与麦克斯韦速率分布f(v)的极大值对应的速率称为最概然速率。

中文名 最概然速率
外文名 most probable speed
所属学科 数理科学
相关概念 麦克斯韦速率分布等

定义

平衡态时,气体分子热运动的速率分布服从麦克斯韦速率分布律,与速率分布函数的极大值对应的速率,曾称最可几分布,通常用表示。它的物理意义是,如果把整个速率范围(从0到∞)划分成许多相等的小区间,不同间隔内的分子数所占百分比不同,而分布在所在区间内的分子数的比率最大,或者说对一个分子来说,其速率取各间隔内速率值的概率大小不一样,而取包含着那个间隔内速率值的概率最大。

相关概念

在气体内部,所有的分子都以不同的速率运动着,有的分子速率大,有的分子速率小,而且由于相互碰撞,每个分子的速率都在不断地改变。所以,如果在某一特定的时刻去观察某一特定的分子,那么它具有多大的速率完全是偶然的。然而,在一定的条件下,大量分子的速率分布却遵从着一定的统计规律。

基本内容

1、最概然速率(或称最可几速率)用Vp表示。它的物理意义是:在一定温度下,在相同速率区间内,分子速度在Vp附近的概率最大,也就是说,分子速率在Vp-Vp+△V区间的百分数最大。注意,并不是具有速率Vp的分子数最多。

2、对一定量气体,不同温度有不同形状的速率分布曲线。温度越高,速率小的分子数较少而速率大的分子数增多,最概然速率Vp向速率大的方向偏移,所以曲线拉宽。但由归一化条件可知,曲线下的总面积是不变,所以曲线高度降低,变得平坦些。

3、对于不同的气体,在同一温度下,分子速率分布曲线也是不同。摩尔质量大的气体,曲线的极大值偏向速率小的地方,且峰值较大。摩尔质量小的气体,曲线的极大值偏向速率大的地方,且峰值较小。

参考资料

1.最概然速率·有道

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