封闭有常温常压下气体的静止导热气缸开口向下,可以无摩擦地*活动的活塞下系有钩码,整个系统处于静止状态.若大气压恒定,系统状态变化足够缓慢,则外界温度升高,单位时间活塞受到缸内气体分子撞击的次数减小.请问为什么撞击次数会减小?我认为,外界温度升高,而气缸内的压强没变,就应该是外界推动活塞向上运动,也就是压缩气缸,那样的话缸内气体分子撞击的次数应该增加!可是为什么却减小?请具体说明理由!
问题描述：
封闭有常温常压下气体的静止导热气缸开口向下,可以无摩擦地*活动的活塞下系有钩码,整个系统处于静止状态.若大气压恒定,系统状态变化足够缓慢,则外界温度升高,单位时间活塞受到缸内气体分子撞击的次数减小.
请问为什么撞击次数会减小?我认为,外界温度升高,而气缸内的压强没变,就应该是外界推动活塞向上运动,也就是压缩气缸,那样的话缸内气体分子撞击的次数应该增加!可是为什么却减小?
请具体说明理由!
答
根据PV=nRT 由于是导热气缸 所以气缸内的气体温度也升高，气缸内的分子数不变 R是个常量 所以P缸V=nRT增大
系统静止，PS-Mg=P缸S 由于大气压恒定 所以P缸=(PS-Mg)/S是个定值
P缸V增大 所以体积V增大， 体积增大但是气缸内分子数不变 所以单位时间活塞受到的分子撞击次数减少！
答
外界温度升高，外大气压不变，里面的气体受热膨胀，对外做功压强减小体积增大，撞击次数减小
答
既然是导热气缸,则气缸内气体必然升温,同时大气压力没有变,砝码重力没变,所以气缸内气体必然会膨胀,活塞下移.气缸内气体密度减小.
同时,因为内部气体体积被拉大,在受力膨胀的过程中需要吸热,所以温度不会立刻升高如外部气体一样,所以,相对体积变大而相对温度降低,单位面积上所受分子碰撞次数减少.
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答
重点外界是个大的稳定的环境一般认为压强不变，
由于气缸导热且汽缸内压强与外界相同，汽缸内气体温度升高压强不变。
这样气体分子平均动能增加撞击次数减小。