题目内容

8.某种气体分束由质量5.4×10-26kg,速度v=460m/s的分子组成,各分子都向同一方向运动,垂直地打在某平面上后又以原速率反向弹回,如分子束中每立方米的体积内有n0=1.5×1020个分子,求被分子束撞击的平面所受到的压强?

分析 求解出时间t内碰撞面积S上的分子数,然后根据动量定理列式求解平均碰撞力,最后求解压强.

解答 解:
设在△t时间内射到 S的某平面上的气体的质量为△M,则:△M=V△tS•n0
取△M为研究对象,受到的合外力等于平面作用到气体上的压力F以V方向规定为正方向,由动量定理得:-F△t=△MV-(-△MV),解得:F=-2V2n0Sm
平面受到的压强P为:P=$\frac{F}{S}=2{V}^{2}{n}_{0}m$=3.4828Pa
答:被分子束撞击的平面所受到的压强是3.4828Pa.

点评 该题考查压强的微观解释,解答本题的关键是正确建立微观运动模型,然后根据动量定理列式求解平均碰撞力,最后求解气压.

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