[【學科】] 【物理】高二物理-氣體動力論

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1.
假設27℃時空氣密度為1.2kg/m³，欲使一個體積為2m³、質量為200g的天燈升空，請問天燈內的空氣至少要加熱至多少℃?

A:55

2.
一導熱性良好的容器內，以導熱性良好的隔板分成甲、乙兩室。甲室裝入理想氣體氦，乙室裝入理想氣體氖。兩氣體的質量均為M。設外界溫度維持絕對絕對溫度T。
敘述:甲、乙兩室中氣體分子莫耳數=5:1
想法1:M=分子量*莫耳數   得莫耳數比=5:1
想法2:n=PV/RT=FV/ART(∵P=F/A)  A為容器內壁表面積
=MgV/ART(g為重力加速度)   得1:1

想請問第2個想法錯在哪裡?

3.
絕對溫度為T的某理想氣體密封於一個立方盒內，如圖所示。(vx代表分子速度v在方向之分量，<vx>代表所有分子v的平均值)

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2016-6-22 00:07

問:<vx>=0 為何此敘述正確

4.絕熱良好的密閉容器內封存有定量的理想氣體。已知裝在容器內的一條電熱線若通以2A的電流30分鐘，則氣體的平衡溫度由20℃變為22℃。若通以4A的電流60分鐘，則氣體的平均溫度將由20℃變為何值?

A:36℃

以上數題  求解說  感恩

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1. 升空，至少浮力要等於重量
浮力 = 1.2 * 2 = 2.4 (kg)
重量 = 內部空氣重 + 天燈重 = 2.4 (kg)
內部空氣重 = 2.4 - 0.2 = 2.2 (kg)
換句話說，內部的重量要變成原本的 2.2/2.4 = 11/12
PV = nRT， PV 固定時， n 和 T 反比
n 要變 11/12，T 就要變 12/11 ... 增加1/11
300 / 11 = 27.273
現溫 27 度，再升 27.273 度
整數的話，那就升到 55 度吧 (54度還不夠)

2. 因為 F 是氣壓的力，不是重量的力
所以 F ≠ Mg
你的 F 是從 PA 來的

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3. 因為 <Vx> 是向量，不是純量
算平均，向量的相加，方向相反是抵消的唷

4. 能量 = 功率 * 時間 = I²R * 時間
電流兩倍，時間兩倍，能量變八倍
原本上升 2 度，就要變上升 16 度，36 度

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第3題就算Vx是向量
平均後也不一定=0吧

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第3題就算Vx是向量
平均後也不一定=0吧
22169751 發表於 2016-6-22 23:40

那你覺得平均是正還是負 ?正的話，右邊的氣體分子會愈來愈多
負的話，左邊的氣體分子會愈來愈多

但氣體分子多(密集)，表示那邊的氣壓大，又會平衡回去，氣壓會均勻才對


如果一開始不均勻，有些力會傳到外盒，然後被外盒和外界吸收掉
裡面會是均勻的流動和碰撞
碰撞這個反應又是動量守恆的反應

最後裡面還是 ΣVx = 0 呀

不然你把裡面的氣體當成一整體
如果 ΣVx > 0 ，那盒子就會被他碰撞往右移了