Question

在宇宙飞船的实验舱内充满CO₂气体，且一段时间内气体的压强不 变，舱内有一块面积为S的平板舱壁，如图所示．如果CO₂气体对平板的压强是由气体分子垂直撞击平板形成的，假设气体分子中各有l/6的个数分别向上、下、左、右、前、后六个方向运动，且每个分子的速度均为υ，设气体分子与平板碰撞后仍以原速反弹．已知实验舱中单位体积内CO₂的摩尔数为n，CO₂的摩尔质量为μ，阿伏加德罗常数为N_A．求
（1）单位时间内打在平板上的CO₂分子个数．
（2）CO₂气体对平板的压力．

Answer

（1）求出△t时间内打在平板上的分子数，从而得出单位时间内打在平板上的CO2分子个数．
（2）根据动量定理求出CO2气体对平板的压力．
【解析】
（1）设在△t时间内，CO2分子运动的距离为L，则
L=υ△t                         ①
打在平板上的分子数△N=n L S N A②
故单位时间内打在平板上的C02的分子数为③
得  N=n S N Aυ                         ④
（2）根据动量定理
F△t=（2mυ）△N                             ⑤
μ=N Am
解得 F=nμSυ2⑥
CO2气体对平板的压力F=nμSυ2⑦
答：（1）单位时间内打在平板上的CO2分子个数为n S N Aυ．
（2）CO2气体对平板的压力nμSυ2