类比推理:高压采煤水枪出水口的截面积为S,水的射速为v,射到煤层上后,水的速度为零,若水的密度为ρ,求水对煤层的冲力。
【简单推导】一个分子碰撞一次,碰撞次数就是分子个数,分子个数为n?lS/6.所用的时间为l/v,单位时间单位面积上碰撞次数为n?lS/6/S/t=n?v/6.
2.一密闭气球中装有一定质量的理想气体,现使环境压强不变、气体温度缓慢升高.对于气体在此过程中的下列说法正确的是(C)
?对理想气体来讲,分子间只有消耗碰撞的力,没有分子间的相互作用力.单位面积上受到的压力就是气体对气球内壁的压强,根据热力学第一定律方向做功和内能的变化.
一定质量的气体温度不变时,体积减小,压强增大;温度不变说明气体分子运动平均动能不变;体积减小说明相同体积内分子数变多;故相同时间内单位面积上碰撞的气体分子增加了,故压力变大,压强变大;故选:D.
?温度是表示物体冷热程度的物理量,微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度的反映,从分子运动论观点看,温度是物体分子运动平均动能的标志,温度是大量分子热运动的集体表现,含有统计意义,对于个别分子来说,温度是没有意义的;
大量做无规则热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞产生了气体的压强单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的,但是大量分子频繁地定制家具哪家好碰撞器壁,就对器壁产生持续、均匀的压力,所以从分子动理论的观点来看,气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力.
解析:从微观来说,压强是单位时间内作用在单位面积上的冲量,即压强微观上由分子平均动能和分子数密度决定。正确答案:B
?B【解析】气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数,是由单位体积内的分子数和分子的平均速率共同决定的.选项A和D都是单位体积内的分子数增大,但分子的平均速率如何变化却不知道;对选项C,由温度升高可知分子的平均速率增大,但单位体积内的分子数如何变化未知,所以选项A、C、D都不正确.当温度一定时,气体分子的平均速率一定,此时气体压强由气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数决定,所以选项是正确的.
?解析:A对:理想气体的质量一定,分子的总数是一定的,体积不变,分子的密集程度不变,故要使压强增大,单位时间内与器壁碰撞的分子数增多,气体分子的平均动能一定增大.
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B错:当温度不变时,分子的平均动能不变,要使压强减小,则分子的密集程度一定减小,即单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减少.
C错:当温度降低时,分子的平均动能减小,要保持压强不变,则分子的密集程度一定增大,即单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增多.
6.一定质量的理想气体被封闭在气缸内处于平衡状态Ⅰ,现设法使其温度升高同时压强减小,达到平衡状态Ⅱ,则由状态Ⅰ变为状态Ⅱ的过程中,单位时间内气体分子对器壁单位面积的碰撞次数___(填“增加”、“减少”或“不变”).
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