2. 気体の分子運動論
気体の分子運動論 ① -
次の文中の空欄にあてはまる式または数値を記せ。
図のような. 一辺の長さし(m) の立方体の容器に, 質
量娘〔kg) の気体分子パ個が入っている。ここで, 1つの
分子の速度を7 (m/s). そのxr軸. ヵ軸, 軸方向の速度
成分をそれぞれヵの:の, 9とする。 なお, 気体は理想気
体で, 気体分子は容器の内壁と完全弾性衝突し. 分子ど
うしの衝突はないものとする。/
[r軸に 到直な壁Sに向かって飛んできた1つの分子がもつ. 壁に垂直な束
度成分は9。である。 その分子の運動量の壁に垂直な成分はし(U_」(kgm/s)
である。これは, 壁と衝突後.@) ](kg:m/s) に変化するので. 壁にちえ
る力積は孔G(N・S) となる。この分子が壁Sに衝突後. 再び壁Sに衝突す
ろるまでの時間ほ[四⑳肖($)であり、 壁Sにこの分子が単位時間あたりに与え
である ここで|が個の分子について. その速度の2生
の 乗の平均を"とする。 気体分子の運動はどの
月放なる。 したがって. 壁Sにが個の分
力積。 すなわち. 壁Sに与える力は
(Pa) と表される。
kgm/sS]である。