气体运输过程的统计规律—输运方程

气体运输过程的统计规律—输运方程曲焕（物理系）气体的输运过程，是非平衡态向平衡态的过渡过程。严密、精确的讨论其微观实质，应根据玻尔兹曼分布律，解玻氏积分微分方程，但计算上比较麻烦。本文根据区域平衡态的概念，用麦克司韦按速度分量的分布规律和分子按自由程...     

大颗粒上浮机制的探讨

统计规律适用于对大颗粒的上浮机制进行讨论，它与液体、气体有很多相似的地方，但在碰撞受力、颗粒间的相互作用、碰撞几率、平均自由程等方面也有其本身的特征，必须针对具体运动模型进行分析．因此必须注意到碰撞空隙的概念．     

《气体分子运动论》教学探讨

气体分子运动论是关于气体的微观理论。它以宏观物体的分子——原子结构假设和分子的运动假设为基础,运用统计方法,解决与揭示气体宏观规律的本质;确定宏观量与微观量之间的关系。具体说来,就是要揭示宏观量压强、温度、内能的微观本质;解释气体的一些实验定律(阿伏伽德罗定律;波义耳定律;查理定律;盖·吕萨克定律;道尔顿分压定律等);阐明气体分子热运动的三条统计规律(气体分子热运动动能的统计规律——能量按自由度均分原则;气体分子速率的统计分布规律——麦克斯韦分布律;气体分子碰撞频率的统计规律——分子的平均碰撞次数和平均自由程)。     

理想气体分子在保守力场中按势能的分布规律

应用统计力学的方法，首先证明了玻尔兹曼分布律完全符合统计力学中的麦克斯韦－玻尔兹曼统计法，说明了波尔兹曼分布律与各种保守力场中的理想气体分子存在的空间维数和遵从何种能谱无关，然后进一步推证了遵从玻色－爱因斯坦和费米－狄拉克统计法的理想气体分子，处在保守力场中按势能的分布规律，其结论为分子数密度是势能的幂级数函数，由此可以证明玻尔兹曼分布律只是上述分布规律的零级近似和权重因子，所以后者才是理想气体处于保守力场中按势能的更具一般性的分布规律。     

理想玻色和费米气体分子在保守场中按势能的分布

应用量子统计力学方法,推证遵从玻色-爱因斯坦和费米-狄拉克统计法的理想气体分子,处在保守力场中按势能的分布规律。其结论为分子数密度是势能的幂级数函数。尽管玻尔兹曼分布律完全遵从于麦克斯韦-玻尔兹曼统计法,与保守力场中理想气体分子存在的空间维数以及遵从何种能谱无关。但由此可以证明玻尔兹曼分布律只是上述分布规律的零级近似和权重因子。因此,这里讨论的情况才是理想气体处于保守力场中按势能的更为具有一般性的分布律。     

重力场中分子速度分布规律的研究

理想气体分子在重力场中按动量（或速度）的分布和按空间位置的分布同时受到两种对立作用的影响．热运动的无规性及分子间的碰撞是系统达到平衡态建立确定的统计分布的物理基础．通过论证可以得到以下结论;在平衡态,气体分子按速度的分布不受重力影响．重力场只引起分子数在不同高度的差异,分子速度分布的规律与重力场的存在与否无关．     

推证棱镜光谱仪色分辨本领的一种简捷方法

本在推证棱境光谱仪分色辨本领中采用“等光程”概念，提出了一种与现行光学教科书中不同的方法，其推证过程简单明了，条理清晰，容易使学生理解．     

有机液声速系数与分子自由程系数关系研究

在Ｊａｃｏｂｓｏｎ液体分子自由程理论以及液体分子自由程压力系数与温度系数的基础上，研究了有机液声速与自由程压力系数、声速与自由程温度系数的关系，给出了具体关系式．由此计算出的声速压力系数和温度系数与参考值符合良好     

小孔泻流分子束的分子速率分布律

小孔泻流分子束的分子速率分布律。不同于蒸气源中处于平衡态的气体分子的速率分布律。本文从数学上给以推证．并从物理机制上予以诠释。     

液体分子自由程压力系数与温度系数研究

Ｊａｃｏｂｓｏｎ在Ｅｙｒｉｎｇ分子模型基础上提出了液体分子自由程理论．根据这个理论，液体分子自由程即分子表面之间的距离应为Ｌ＝２Ｖａ／Ｙ．本文在Ｊａｃｏｂｓｏｎ理论基础上，给出了液体分子自由程压力系数与温度系数两个参量，研究了部分烷烃、烯烃、醇、苯及其卤代物的自由程压力系数与温度系数．在以后的研究中，我们还发现这两个参量与分子力及液体声速系数有密切联系     

势场中理想气体粒子分布规律

应用统计力学的方法,首先证明了玻耳兹曼分布律完全符合统计力学中麦克斯韦．玻耳兹曼统计法,说明了玻耳兹曼分布律与各种势场中的理想气体粒子存在的空间维数和遵从何种能谱无关。然后进一步推证了遵从玻色-爱因斯坦和费米．狄拉克统计法的理想气体粒子处在各种势场中按势能的分布规律,其结论为粒子数密度是势能的幂级数函数。并且应用计算机模拟仿真手段绘制出势场中理想玻色和费米气体粒子按势能分布向经典粒子按势能分布的过渡曲线。由此可以证明玻耳兹曼分布规律只是玻色和费米分布规律的一级近似,所以后者才是处在势场中理想气体粒子的一般性的分布规律。     

利用自由程的概念导出理想气体压强公式

利用自由程的概念导出理想气体压强公式周新娣（贵州师大物理系贵阳５５０００１）应用理想气体微观模型和经典统计方法推出的压强公式是分子运动论的基本规律，分子运动论认为，容器中气体对器壁所产生的压强，是大量气体分子对器壁不断壁撞的结果。现行的普通物理教材在...     

考虑气体分子按自由程分布时粘滞系数的推导

<正> 在推导气体粘滞系数时,一般的教科书都首先选定一个截面,从平均的角度,假定气体分子携带截面以上一个自由程λ处的动量,无碰撞地通过截面与截面以下λ处的分子进行动量交换,如(图1) 所示.然后得到动量输运的公式,再把它与牛顿粘滞定律进行比较,得出粘滞系数的表达式.这一方法不考虑分子按自由程的分布,从效果上看,气体分子无碰撞地通过了2λ的路程,很不便于人们理解.     

用输运过程的微观解释比较两种碰壁数

在输运过程中是以1/4n(?)个分子参加输运还是以1/6n(?)个分子参加输运,这是输运过程中一个使人困惑的问题.本文拟用输运过程的微观解释,以扩散现象为例,在分子按自由程分布规律的基础上,减少简化假设得出输运系数,说明两种碰壁数都是可靠的,进一步阐明输运过程微观解释的物理意义。     

关于平衡态下气体分子分布规律的讨论

本文通过对司特林公式进行数学推导和编程运算，对一定量的理想气体的各种宏观态出现的几率作了定量分析。建立了涨落区间与统计概率之间的一些定量联系，从而清晰地认识气体分子在平衡态下的分布规律。     

概率统计中几个概念的辨析

相容性、独立性，相关性是概率统计中几个常见的易混概念，针对这几个概念加以辩析。以概念的基本定义和性质为基础，运用举例，推证等方法，力图澄清三者之间的区别和联系。     

定向运动流体分子按速率分布律

对定向运动流体,建立流体分子按定向漂移速率分布的规律, 由之得出定向运动流体分子按分子横向运动速率分布所遵循的规律,以定向运动流体分子横向运动分量平均速率作为确定湍流现象发生的参数,从而构成了对用雷诺数可以确定湍流的微观解释.在定向运动流体中,建立流体分子按势能分布的规律.通过在定向运动流体中引入麦克斯韦速率分布律及玻耳兹曼分布律,确立了定向运动流体中分子所遵循的统计规律.     

气体分子碰撞频率和平均自由程公式的严格推导

本文指出一般教科书中,对于气体分子碰撞频率和平均自由程公式传统推导过程中的粗糙之处。从另一个全新角度,试图用麦克斯韦速率分布律,在平衡态下,引入气体分子相对速率分布函数,严格地推导气体分子碰撞频率和平均自由程公式     

基于VHS分子模型的DSMC方法研究分子蒸馏气相微观特性

为了研究分子蒸馏器内气体的微观特性,基于变径硬球分子模型,采用了直接模拟蒙特卡洛方法,考虑了分子转动能和平动能,建立了描述分子蒸馏气相传递过程的一维和二维模型,计算了不同蒸发温度下的蒸发效率,并将模拟计算值与实验数据对比,验证了模型的合理性.通过模拟分子的运动和碰撞过程,分析了蒸发温度、冷凝温度和蒸发面与冷凝面的间距等参数对气相空间的碰撞频率和分子平均自由程分布的影响.结果表明:碰撞频率和平均自由程分布的变化始终呈相反趋势;在蒸发面附近,碰撞频率和分子平均自由程分别处于各自最大值和最小值;从蒸发面到冷凝面的气相空间,碰撞频率逐渐减小,分子平均自由程逐渐增大;靠近冷凝面时,碰撞频率和分子平均自由程分别达到各自最小值和最大值;随着蒸发温度或冷凝温度的升高,气相空间同一位置处的碰撞频率增大而平均自由程减小;随着蒸发面与冷凝面的间距增加,碰撞频率在同一位置处有所增大,但在冷凝面附近更小;间距增加,同一位置处的分子平均自由程减小,但是冷凝面附近,间距越大时平均自由程也越大.     

自由结合链末端距及其分布矩的模拟计算

本文以一种快捷的数值算法和程序模型来模拟计算各种尺度高分子自由结合链或等效自由结合链的均方末端距，以及末端距的各阶分布矩．并将计算结果与按统计力学式运算值进行了比较。该计算方法简便可靠，特别适用于长度较短的分子链或无规飞行轨道。不仅可弥补Ｇａｕｓｓ分布的偏差，而且为真实链的构象研究提出了新的途径．