单选题
在平衡状态下,已知气体分子麦克斯韦速率分布函数为f(v),分子质量为m,最概然速率为v
p
,总分子数为N,则速率大于v
o
的分子平均速率可表示为( )。
A
B
C
D
【正确答案】
D
【答案解析】
[解析]
,表示分布在这一间隔内的分子数占总分子数的百分数。
v~v
2
区间的分子数可以用积分表示为
v~v
2
区间的分子数占总分子数的百分数的比例为
所以
D项:
表示速率大于v
0
的分子平均速率。这是因为
,代入上式得,
表示v>v
0
的分子的速率的总和,分母
表示v>v
0
的分子的总和,它们的比值表示v>v
0
的分子的平均速率。
故只有D正确。
[点评] 本题考察用速率分布函数表示的一些量的意义。设f(v)是气体分子的速率分布函数,dN为速率分布在某一间隔v~v+dv内的分子数,
表示分布在这一间隔内的分子数占总分子数的百分数。
速率分布函数写为
,表示速率分布在v附近单位速率间隔内的分子数占总分子数的百分数。
u
1
~v
2
区间的分子数可以用积分表示为
v
1
~u
2
区间的分子数占总分子数的百分数的比例为
v>v
0
的分子的平均速率表示为
表示速率大于v
0
的分子数占总分子数的百分率。
表示速率大于v
0
的分子的平均动能。
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