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2014年威海中考物理气体压强与气体重量

一、理想气体的压强

从气体分子动理论的观点得知，气体压强是大量的气体分子频繁地碰撞器壁而产生的。作无规则运动的气体分子每一时刻都有许多分子与器壁相碰，在宏观上就表现出一个恒定的持续压力，在单位时间内分子给器壁的总冲量等于器壁所受的压力，单位面积所受的压力就等于气体的压强。

　　根据理想气体的分子模型，可用简单的统计方法计算气体的压强。在一个半径为γ的球形容器内盛有理想气体，设每个分子质量为m，单位体积内气体分子的个数为n。设球内有一个质量为m的分子，以速度v1与器壁法线成θ角前进，它与器壁弹性碰撞后，以同样大小的速度v1在法线另一方向以θ角弹回，由附图可知，此分子再遇器壁时，其速度与器壁法线仍成θ角。因此每一次碰撞中，质量为m的分子的动量改变为2mv1Cosθ，即该分子给器壁的冲量。由图可知，该分子每经2S=2rCosθ距离后又遇器壁，每秒钟它撞击器壁次数为：

每秒钟内一个分子给器壁的冲量：　

取球内分子速度平方平均值：

　　气体分子在前进的道路上可能会与其它分子作弹性碰撞，因为各个分子质量相等，碰后是相碰的两个分子交换速度，所以分子在前进路上尽管与其它分子发生碰撞，也不会影响它们给予球面的冲量。

　(2)式是球内分子在单位时间给予球面的冲量，即为球面所受分子撞

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