气体动理论问题设想每秒有10^23个氧分子（氧分子的质量为32原子质量单位）以50m/s的速率沿着与容器壁法线成45°角的方向撞在面积为2*10^4m^2的容器壁上.求这群分子作用于容器壁的压强.（1原

Question

气体动理论问题
设想每秒有10^23个氧分子（氧分子的质量为32原子质量单位）以50m/s的速率沿着与容器壁法线成45°角的方向撞在面积为2*10^4m^2的容器壁上.求这群分子作用于容器壁的压强.（1原子质量单位：1u=1.66*10^-27kg）

Answer 1

氧分子与容器壁碰撞后,以原速度沿135°角反弹,在垂直于容器壁的方向上氧分子动量平衡
氧分子受到的力等于容器壁由压强所产生的弹力,方向垂直向上
设垂直向上的方向为正方向
撞击前垂直方向的速度分量v1=(-v0)*cos45=-25(根号2)m/s
撞击后垂直方向的速度分量v2=(v0)*cos45=25(根号2)m/s
Ft=mv2-(mv1)=m(v2-v1)=2mv2
F=(m/t)v=(1.66*10^-27)*32*(10^23)*[2*25(根号2)]=0.376(N)
所以压强p=F/S=0.188/(2*10^4)=1.88*10^(-5)(Pa)