需要先学习的内容动量守恒的原因

由分子运动推导压强

气体分子在边长为1 μm⁠的箱内不停运动。分子每次碰到箱壁并反弹,都会对箱壁施加推力。

全分子の向きを変えずに速さを2⁠倍にすると、右の壁の圧力は何倍?

用公式解释现象

  1. 1建立运动方程mdvdt=⁠F……
  2. 2将质量移入微分符号内d(mv)dt=⁠F……
  3. 3求碰撞过程中的冲量Δ(mv)=⁠∫F dt……
  4. 4求碰撞前后的动量变化量|Δ(mvx)|=⁠2mvx……
  5. 5计算碰撞同一箱壁的次数次数≒⁠|vx| t/⁠2L……
  6. 6将单次碰撞的冲量乘以碰撞次数总冲量≒⁠2m|vx|×⁠|vx| t / 2L……
  7. 7约去2⁠,并将|vx| × |vx|⁠写成vx²总冲量≒⁠m vx² t / L……
  8. 8除以时间,求平均力箱壁受到的平均力=⁠m vx² / L……
  9. 9除以箱壁面积,求压强p₁=⁠m vx² / L³……
  10. 10将L³⁠改写为体积Vp₁=⁠m vx² / V……
  11. 11将N⁠个分子产生的压强相加p=⁠Nm ⟨vx²⟩ / V……
  12. 12考虑3⁠个方向的速度分量平方的平均值相等的情况p=⁠⅓(NV)m ⟨v²⟩……
  13. 拓展内容:分子运动与温度
  14. 13利用状态方程建立与温度的关系½ m ⟨v²⟩=⁠(32) k T……