質量m の気体分子がN 個入っている容器のx 軸方向の長さをL ,
x 軸に垂直な断面積をS (容器の体積をV とすると,V = LS )とする
気体分子は,容器内をx 軸に沿って運動しており,i 番目の分子の速さ
をvi とする。容器の壁は固定されていて分子は壁と弾性衝突をするも
のとする。その結果,気体分子は壁と衝突した後に,同じ速さで反対
側の壁に向かって進み,その壁に衝突し,再び元の壁に向かって同じ
速さで戻ってくるという運動をくり返すことになる。速さvi で運動
しているi番目の分子が壁におよぼす力の時間平均f i ,すなわち,
単位時間あたりの力積は[ エ ]と表される。また,この力の
時間平均をすべての分子に対して加え合わせた力Fは[ オ ]と
表される。
[ オ ]を用いて気体の圧力は[ カ ]×N/Vと表される
よって気体の圧力はN/Vに比例することがわかる。
エ オ カを埋めよ
エ 2fi
オ 2N
カ
個数は断面積に比例するので、N/V=1/LX、(X=(S/N)、Xは一定)
圧力は、力/面積。つまり、FL/N=[ カ ]
F=2Nなので、[ カ ]=2L。
え… カ=2Lでいいの? (自信無。
紛争ダイヤモンドとは何か、例を挙げて説明しなさい。
正しい解答が得られそうにないので、私が解答してみます。
間違っていたらめんご。
(間違っていたので、書き込み後修正しました。)
単位時間あたりの力積をfxとおくと、
fx = fi * L/vi・・・(エ)と表すことができる。
この単位時間あたりの力をN個の分子に対して合わせた力をFおくと、
F=int_{0}^{N} fx*dx = N*fx = N*fi*L/vi・・・(オ)と表すことができる。
よって、単位時間あたりの気体の圧力をpxとおくと、
px = F/S = N*fi*L / S*vi と表すことができる。
また、気体分子が入れ物の中を移動する時間tは次のように表すことができる。
t = L/vi
ゆえに、気体の圧力Pは次のように表すことができる。
P=int_{0}^{t} px*dt = N*fi*L / S*vi*t
これを整理すると、
P = N*fi*L / S*vi*(L/vi)
V = S*Lなので、更に式を整理すると
P = fi*L * N/V
よって、(カ)=fi*L