Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

Er den gennemsnitlige hastighed altid større end mest sandsynlig hastighed?

Nej, den gennemsnitlige hastighed er ikke altid større end den mest sandsynlige hastighed. Det afhænger af fordelingen af ​​hastigheder i systemet.

Her er hvorfor:

* Gennemsnitlig hastighed: Dette er den gennemsnitlige hastighed for alle partikler i et system. Det beregnes ved at opsummere hastighederne for alle partikler og dele med det samlede antal partikler.

* mest sandsynlig hastighed: Dette er den hastighed, som det højeste antal partikler har i et system. Det er toppen af ​​hastighedsfordelingskurven.

For en Maxwell-Boltzmann-fordeling af hastigheder (som er almindeligt for ideelle gasser), afhænger forholdet mellem de to af temperaturen:

* lave temperaturer: Ved lave temperaturer er den mest sandsynlige hastighed større end den gennemsnitlige hastighed. Dette skyldes, at fordelingen er skæv mod lavere hastigheder, så toppen af ​​kurven flyttes til venstre for gennemsnittet.

* Høje temperaturer: Efterhånden som temperaturen stiger, bliver fordelingen mere symmetrisk. Ved høje temperaturer er den gennemsnitlige hastighed større end den mest sandsynlige hastighed. Dette skyldes, at fordelingen bliver mere spredt, med gennemsnittet, der trækkes mod højere hastigheder.

Kortfattet:

* Ved lave temperaturer, mest sandsynlig hastighed> gennemsnitshastighed

* Ved høje temperaturer, gennemsnitshastighed> mest sandsynlige hastighed

* Ved en specifik mellemtemperatur er de to hastigheder ens.

Det er vigtigt at huske, at dette forhold gælder for specifikke fordelinger som Maxwell-Boltzmann-distributionen. Andre fordelinger kan have forskellige forhold mellem gennemsnitlige og mest sandsynlige hastigheder.

Varme artikler