题目
在宇航舱中,有一块舱壁,面积为S,舱内充满气体CO2,且一段时间内压强不变.如果CO2气体对舱壁的压强是由气体分子垂直撞击舱壁形成的,假设气体分子中各有1/6的个数分别向上、下、左、右、前、后六个方向运动.CO2分子的平均速率为v,与舱壁碰撞后仍以原速率反弹.已知宇航舱单位体积中的CO2分子数为n,CO2的摩尔质量为μ,阿伏加德罗常数为NA.求CO2气体对舱壁的压强.
答案:设CO2分子的质量为m,在时间Δt内与舱壁碰撞的CO2的分子数为:n′=nsvΔt 在时间Δt内与舱壁碰撞分子的质量为:M=n′m 摩尔质量与分子质量的关系:μ=Nm 根据动量定律得:FΔt=2Mv 压强为:p= 联立解得:p=nμv2/N