Question

在宇宙飛船的實驗艙內充滿CO₂氣體，且一段時間內氣體的壓強不變，艙內有一塊面積為S的平板緊靠艙壁，如圖3-10-8所示．如果CO₂氣體對平板的壓強是由于氣體子垂直撞擊平板形成的，假設氣體分子中分別由上、下、左、右、前、后六個方向運動的分子個數各有，且每個分子的速度均為υ，設氣體分子與平板碰撞后仍以原速反彈．已知實驗艙中單位體積內CO₂的摩爾數為n，CO₂的摩爾質量為μ，阿伏加德羅常數為N_A，求單位時間內打在平板上的CO₂分子 數和CO₂氣體對平板的壓力。

Answer 1

n L S N _A     nμSυ²

解析:

(1)設在△t時間內，CO₂分子運動的距離為L，則 L=υ△t  

打在平板上的分子數△N=n L S N _A

     故單位時間內打在平板上的C02的分子數為  得N=n S N _Aυ

(2)根據動量定理  F△t=(2mυ)△N  μ=N _A m  

解得 F=nμSυ²    CO2氣體對平板的壓力 F^/ = F =nμSυ²