Question

在宇宙飛船的實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)充滿CO₂氣體，且一段時(shí)間內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變，艙內(nèi)有一塊面積為S的平板艙壁，如圖所示．如果CO₂氣體對平板的壓強(qiáng)是由氣體分子垂直撞擊平板形成的，假設(shè)氣體分子中各有l(wèi)／6的個(gè)數(shù)分別向上、下、左、右、前、后六個(gè)方向運(yùn)動，且每個(gè)分子的速度均為，設(shè)氣體分子與平板碰撞后仍以原速反彈．已知實(shí)驗(yàn)艙中單位體積內(nèi)CO₂的摩爾數(shù)為n，CO₂的摩爾質(zhì)量為，阿伏加德羅常數(shù)為N_A．求

（1）單位時(shí)間內(nèi)打在平板上的CO₂分子個(gè)數(shù)．

（2）CO₂氣體對平板的壓力。

Answer 1

（1）N=n S N _Av        （2）F=nμSv²  

   

解析:

(1)設(shè)在△t時(shí)間內(nèi)，CO₂分子運(yùn)動的距離為，則                    ①

   打在平板上的分子數(shù)                △N=n L S N _A                                    ②

  故單位時(shí)間內(nèi)打在平板上的C02的分子數(shù)為                          ③

得                                    N=n S N _Av                      ④

(2)根據(jù)動量定理

                                 F△t=(2mv)△N                            ⑤

                                        μ=N _A m

解得                               F=nμSv²                                                    ⑥