更新时间:2024-05-21 14:38
气体分子的方均根速率(root-mean-square speed),是气体分子速率二次方平均值的算术平方根,是气体分子的一种统计速率。方均根速率具有统计平均的意义,反映了大量分子作热运动的统计规律,对单个分子没有意义。
气体分子的方均根速率,是对气体分子速率二次方取平均值,再开根号得到的速率。方均根速率的符号用或表示。
平衡态时,气体分子热运动的速率的分布服从麦克斯韦速率分布律,速率分布函数为:
其中,表示气体分子的质量,表示玻尔兹曼常量,=1.380649×10-23J/K,表示气体的温度;
分子速率平方的平均值为:
由此可得到分子的方均根速率为
,
其中表示普适气体常量,=8.31451 J·mol-1·K-1,表示气体分子的摩尔质量。
下表列出了几种气体在0℃时的方均根速率:
在计算分子的平均平动动能时,要用到方均根速率。用表示气体分子平均平动动能,将分子的方均根速率代入,可得。上式是宏观量温度与微观量的关系式,揭示了气体温度的统计意义,即气体温度是气体分子平均平动动能的量度。