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我是蚯蚓

银虫 (初入文坛)

[求助] 请用分子运动论解释气体流动过程

气体的膨胀做功,大量气体分子撞击壁面产生压力。若温度相等且恒定,用一个活塞分隔两部分气体的话,则压力差实际上反应的是两部分气体密度差。两部分压力相等则密度相等,压力不同则密度不同,密度大的一侧比密度小的一侧在一瞬间撞击活塞的分子数多,所以宏观上压力高的一侧产生的力大压力小的一侧产生的力小,活塞受力不平衡使活塞运动,直到两边压力相等受力平衡后活塞不运动。若在一段圆柱形管道连接着无限大压力容器与外界大气,管道中间被隔板隔开,则管道中有半段高压气体和半段低压气体,当隔板突然消失后两部分气体相遇,低压部分气体不像活塞那样密不透风,高压气体密度大向密度小的低压气体膨胀体,那么低压气体部分会像活塞似的被高压气体压着走吗?假设能被压着走此时低压部分分气体分子是通过什么获得移动的速度的?若不能被推着走那么气体是怎么动起来的?这个问题困扰了我有一段时间了,老师也讲不明白,写的有点繁琐,还请学哥学姐多多关照帮我答疑解惑,谢谢

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嘿嘿
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我是蚯蚓

银虫 (初入文坛)

引用回帖:
7楼: Originally posted by peterflyer at 2014-10-22 20:36:22
温度一样,分子的动能是一样的;但是分子除了动能以外还有势能,尤其是高压下的分子具有压力势能,这在伯努利方程中就有阐述的。压力势能也应该能够向动能发生转换的。...

压力势能是气体做工的潜在的一种能力,如果两部分压力相同的气体相遇压力势能就表现不出来,如果高压气体遇到低压气体则压力势能就可以表现出来,这就是(火用)减少(火无)增加,可用能减少的例子,也表现了势能是一种相对来说的能量。回到问题上来,压力势能的宏观表现是压力吧,而压力产生的原因是分子热运动的强度和分子的密度共同决定的,温度相同的情况下则热运动的强度相同,分子密度不同,分子密度就是产生压力势能的原因,那高压气体做功是通过膨胀,体积变大密度减小,压力势能变小了。那么低压气体分子不像活塞一样密不投风,会被高压气体膨胀做功推着走吗

[ 发自小木虫客户端 ]
嘿嘿
8楼2014-10-22 21:45:30
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我是蚯蚓

银虫 (初入文坛)

顶一下

[ 发自小木虫客户端 ]
2楼2014-10-22 09:50:23
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peterflyer

木虫之王 (文学泰斗)

peterflyer


【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
低压气体的分子可以通过气体分子之间的弹性碰撞从高压气体分子那里获得能量,从而提高其移动速度。
3楼2014-10-22 10:17:24
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我是蚯蚓

银虫 (初入文坛)

引用回帖:
3楼: Originally posted by peterflyer at 2014-10-22 10:17:24
低压气体的分子可以通过气体分子之间的弹性碰撞从高压气体分子那里获得能量,从而提高其移动速度。

谢谢您的讲解,但是还有一些不明白,在温度相同的情况下高压区的气体分子与低压区的气体分子的热运动相同呀,就是说高压区分子撞击低压去分子与高压区分子撞击高压区分子或低压区分子撞击低压区分子效果上是一样的,撞击后两个相同的能量相加再均分那么撞击前后两个分子的能量不变,那么动能的增加来自那里的能量转移呀

[ 发自小木虫客户端 ]
嘿嘿
4楼2014-10-22 10:40:28
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