题目
设¯¯¯v代表气体分子运动的平均速率,vp代表气体分子运动的最概然速率,(¯¯¯¯¯v2)12代表气体分子运动的方均根速率.处于平衡状态下理想气体,三种速率关系为( )A.(¯¯¯¯¯v2)12=¯¯¯v=vpB.¯¯¯v=vp<(¯¯¯¯¯v2)12C.vp<¯¯¯v<(¯¯¯¯¯v2)12D.vp>¯¯¯v>(¯¯¯¯¯v2)12
设¯¯¯v代表气体分子运动的平均速率,vp代表气体分子运动的最概然速率,(¯¯¯¯¯v2)12代表气体分子运动的方均根速率.处于平衡状态下理想气体,三种速率关系为( )
- A.(¯¯¯¯¯v2)12=¯¯¯v=vp
- B.¯¯¯v=vp<(¯¯¯¯¯v2)12
- C.vp<¯¯¯v<(¯¯¯¯¯v2)12
- D.vp>¯¯¯v>(¯¯¯¯¯v2)12
题目解答
答案
C
解析
步骤 1:定义三种速率
- 气体分子运动的平均速率¯¯¯v是所有分子速率的算术平均值。
- 气体分子运动的最概然速率vp是分子速率分布中出现概率最大的速率。
- 气体分子运动的方均根速率(¯¯¯¯¯v2)12是所有分子速率平方的算术平均值的平方根。
步骤 2:比较三种速率
- 在理想气体的麦克斯韦-玻尔兹曼分布中,最概然速率vp是最小的,因为它是分布峰值对应的速率。
- 平均速率¯¯¯v大于最概然速率vp,因为平均速率考虑了所有速率的贡献,包括那些高于最概然速率的速率。
- 方均根速率(¯¯¯¯¯v2)12是最大的,因为它是所有速率平方的平均值的平方根,这会放大较高速率的贡献。
步骤 3:确定速率关系
- 根据上述分析,三种速率的大小关系为:vp<¯¯¯v<(¯¯¯¯¯v2)12。
- 气体分子运动的平均速率¯¯¯v是所有分子速率的算术平均值。
- 气体分子运动的最概然速率vp是分子速率分布中出现概率最大的速率。
- 气体分子运动的方均根速率(¯¯¯¯¯v2)12是所有分子速率平方的算术平均值的平方根。
步骤 2:比较三种速率
- 在理想气体的麦克斯韦-玻尔兹曼分布中,最概然速率vp是最小的,因为它是分布峰值对应的速率。
- 平均速率¯¯¯v大于最概然速率vp,因为平均速率考虑了所有速率的贡献,包括那些高于最概然速率的速率。
- 方均根速率(¯¯¯¯¯v2)12是最大的,因为它是所有速率平方的平均值的平方根,这会放大较高速率的贡献。
步骤 3:确定速率关系
- 根据上述分析,三种速率的大小关系为:vp<¯¯¯v<(¯¯¯¯¯v2)12。