Question

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？

Answer 1

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•n₀m 
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．