ボルツマン分布のグラフ 110回薬剤師国家試験問93

110回薬剤師国家試験 問93
ボルツマン分布は、異なるエネルギー準位E1、E2(E2>E1)にある分子の数を
それぞれ、N1、N2としたとき、
熱平衡状態における両者の比(R = N2/N1)と
エネルギー差(僞 = E2−E1)との間にある一定の関係を与える。
この関係を表すグラフの外形として正しいのはどれか。1つ選びなさい。

 

110回薬剤師国家試験問93 ボルツマン分布のグラフの外形

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110回薬剤師国家試験 問93 解答解説

 

正解は選択肢3のグラフである。

 

110回薬剤師国家試験問93 ボルツマン分布のグラフの外形

 

異なるエネルギー準位E1、E2(E2>E1)にある分子の数を
それぞれ、N1、N2としたとき、
熱平衡状態における両者の比(N2/N1)とエネルギー差(E2−E1)との関係式として、
以下に示すボルツマンの式がある。

 

110回薬剤師国家試験問93 ボルツマン分布のグラフの外形

 

kB:ボルツマン定数 T:絶対温度

 

分子の分布がボルツマンの式に従うとすると、
(E2−E1)が大きくなるほど、
N2/N1は指数関数的に小さくなる。

 

110回薬剤師国家試験問93 ボルツマン分布のグラフの外形

 

 

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