事业单位考试网,事业单位考试考生的精神家园。祝大家事业单位考试成功 梦想成真!
注册 | 登陆 | 注销 | 会员中心 | 网站公告 |
您现在的位置: 教育频道-新都网 >> 事业单位考试 >> 教师类 >> 专业知识 >> 物理 >> 正文

教材教法:理想气体压强公式的一种简易推导

http://www.newdu.com 2018/8/28 中公教育 佚名 参加讨论

    1 理论推导
    设一个半径为R的球形容器中,装有N个理想气体分子,都永不停息地在做无规则运动,且每个分子质量为m。
    选取任一分子作为研究对象,设其速率为vi,与容器器壁A点发生碰撞,且分子将以如图所示依次与B,C点发生碰撞。由于分子与器壁之间是弹性碰撞,因此分子的速度大小不变。
    由图可知,分子每次碰撞的动量增量为
    |Δpi|=2mvicosα。(1)
    且连续两次碰撞(如从A点到B点)的时间为
    Δt=2Rcosαvi。(2)
    根据动量定理和牛顿第三定律可知,单个分子对器壁的平均冲力为
    Fi=|Δpi|Δt= mv?2iR。(3)
    方向垂直器壁表面向外。
    N个分子对器壁的平均作用力为
    F=∑Fi=mR∑v?2i=NmR∑v?2iN=NmR?v?2。(4)
    则N个分子对器壁的压强为
    p=FS=F4πR?2=Nm4πR?3?v?2。(5)
    由于分子密集程度为
    n=NV=3N4πR?3。(6)
    则(5)式可以化为
    p=FS=F4πR?2=13nm?v?2=23n?EK。(7)
    可见,气体压强由两个因数决定,一是与单位体积内的分子数(分子密集程度)n成正比;二是与气体的分子平均动能成正比。
    2 小结
    上面通过利用质点的动量定理,由单个质点与器壁的碰撞求出单个质点在单位时间对器壁的平均作用力,然后对N个分子进行求和,再由压强定义求出理想气 体的压强公式,避免应用了"等几率假设",与其它方法相比,更容易使学生接受。虽然此方法求出的是球形容器内平衡态下理想气体的压强公式,但从得出的结论 可以看出,压强与容器的形状没有关系,只与分子的密集程度和分子平均平动动能有关,因而也不失为一般性。
    

(责任编辑:admin)


查看更多关于的文章
快速导航
考试用书
信息检索
站内   百度   Google
辅导课程
特别说明
    由于各方面情况的不断调整与变化,新都教育所提供的招生和考试信息仅供参考,敬请考生以权威部门公布的正式信息为准。
版权声明
    凡本网注明“来源:新都教育”的所有作品,版权均属于新都网,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明“来源:新都教育”。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
  凡本网注明“来源:XXXXX(非新都教育)”的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
  如作品内容、版权等存在问题,请在两周内同本网联系,联系邮箱:newdu2004@tom.com
  本网欢迎原创作品投稿,投稿邮箱:newdu2004@tom.com
  • 事业单位考试栏目导航
  • 事业单位考试网为事业单位考试考生提供职业能力测验、申论、公共基础知识、面试等国家事业单位考试及地方事业单位考试辅导资料免费阅读及下载。 。
    Copyright © 2004-2009 Newdu.com All Rights Reserved 京ICP备09058993号
    本站为非经营性网站,收藏资料纯属个人爱好,若有问题请联系管理员:newdu2004@tom.com