對于同一物理問題,常??梢詮暮暧^與微觀兩個不同角度進行研究,找出其內在聯系,從而更加深刻地理解其物理本質。
在正方體密閉容器中有大量某種氣體的分子,每個分子質量為m,單位體積內分子數量n為恒量。為簡化問題,我們假定:分子大小可以忽略;分子速率均為v,且與器壁各面碰撞的機會均等;分子與器壁碰撞前后瞬間,速度方向都與器壁垂直,且速率不變。
(1)求一個氣體分子與器壁碰撞一次,器壁給分子的沖量的大?。?br />(2)每個分子與器壁各面碰撞的機會均等,則正方體的每個面有六分之一的幾率。如圖若正方形邊長為a,忽略分子間相互碰撞,請計算正方體內能與某個器壁(例如圖中陰影部分器壁)發生一次碰撞的總分子個數N;
(3)大量氣體分子對容器壁持續頻繁地撞擊就形成了氣體的壓強。若已知一定質量的理想氣體,其壓強p與熱力學溫度T的關系式為p=nkT,式中n為單位體積內氣體的分子數,k為常數。分析說明:溫度是分子平均動能(即12mv2)的標志。
1
2
m
v
2
【考點】氣體壓強的微觀解釋;動量定理的內容和應用.
【答案】(1)一個氣體分子與器壁碰撞一次,器壁給分子的沖量的大小為2mv;
(2)正方體內能與某個器壁發生一次碰撞的總分子個數為;
(3)證明見解析。
(2)正方體內能與某個器壁發生一次碰撞的總分子個數為
1
6
n
a
3
(3)證明見解析。
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優網所有,未經書面同意,不得復制發布。
發布:2024/6/27 10:35:59組卷:215引用:2難度:0.4
相似題
-
1.一氣泡從湖底上升到湖面,若溫度保持不變,則氣泡中的氣體分子( )
A.平均動能減小 B.對氣泡壁單位面積的平均作用力減小 C.平均動能增大 D.對氣泡壁單位面積的平均作用力增大 發布:2024/12/8 17:0:1組卷:151難度:0.9 -
2.下列說法正確的是( ?。?/h2>
A.沙塵暴中所有沙塵顆粒所做的無規則運動是布朗運動 B.在真空高溫條件下,可以利用擴散向半導體材料中摻入其他元素 C.一定質量的冰融化成同溫度的水時,其分子動能和分子勢能均不變 D.氣體溫度升高時,氣體分子的平均速率增大,分子撞擊器壁的作用力增大,氣體壓強一定增大 發布:2024/12/16 11:0:2組卷:57引用:2難度:0.8 -
3.教室內的空氣會通過門窗的縫隙與外界相通,所以冬天的早晨教室內的溫度也較低,同學們進入教室后打開空調,溫度逐漸升高。設外界大氣壓為p0,則此過程中( )
A.教室內所有空氣分子的動能都變大 B.教室內空氣分子的平均動能變大 C.教室內墻壁單位面積受到分子的撞擊力變大 D.教室內墻壁單位面積單位時間內受到分子的撞擊次數變大 發布:2024/12/11 3:30:1組卷:98引用:1難度:0.7