馬克士威(James C. Maxwell)的速率分佈

Print Friendly

馬克士威(James C. Maxwell)的速率分佈
國立新港藝術高級中學物理科羅伊君老師/國立彰化師範大學物理學系吳仲卿教授責任編輯

熱平衡的狀態下,方均根速率vrms提供某平衡溫度下氣體的分子速率概念,但並非所有分子的速率質皆相同,一般來說,速率極小或極大的分子佔少數,大部分的分子速率介於中間。
1852年蘇格蘭物理學家馬克士威首先提出氣體分子的速率分佈,稱為馬克士威速率分佈定律:

其中v為分子速率,T為氣體溫度,M為氣體莫耳質量,R為氣體常數。下圖一為機率函數,代表每單位速度的分子數所佔的百分比,所以P(v)-v圖形曲線下的面積應表所有的分子數為百分之百:

溫度升高後,曲線的高峰值向速率大的一方移動,但因為曲線下總面積不變,因此尖峰值會下降。如圖二。由於速度較大的分子有足夠動能脫離液面,因此蒸發亦有冷卻作用。

 

 

 

 

 

 

參考資料:
1. David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker, 普通物理(上)第八版,2009年2月

發表迴響

你的電子郵件位址並不會被公開。 必要欄位標記為 *


− 2 = 2