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  • 1. (2022高二下·丰台期末) 同一个物理问题,常常可以从宏观和微观两个角度进行研究。

    1. (1) 如图所示,正方体密闭容器中有大量气体分子,当这些运动的分子与器壁发生碰撞时,就会产生作用力,从而产生压强。设密闭容器中每个分子质量为m,单位体积内分子数量为n。为简化问题,我们假定:分子大小及分子间相互作用力可忽略,且分子与器壁各面碰撞的机会均等(正方体每个面有1/6的几率),分子运动速率均为v,与器壁碰撞前后瞬间,分子速度方向都与器壁垂直,且速率不变,利用所学力学知识,求:

      a、求一个分子与器壁碰撞一次受到的冲量大小I;

      b、推导气体分子对器壁的压强p;(注意:解题过程中需要用到但题目没有给出的物理量,要在解题时做必要的说明)

    2. (2) 我们知道,“温度是分子热运动的平均动能的标志”,小鑫查询资料得到理想气体的热力学温度T与分子热运动的平均动能成正比,即 , 式中为比例常数。根据上述信息结合(1)问的结论,推导:一定质量的理想气体,在体积一定时,压强与温度成正比。

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