Question

请教一道高中物理热学题

如图所示，一个与外界绝热的气缸有一个绝热的活塞，中间有一个固定的导热性良好的隔板，封闭着两部分气体 A 和 B ，活塞处于静止平衡状态，现通过电热丝对 A 气体加热一段时间，后来活塞达到新的静止平衡状态，不计气体分子势能，不计活塞与气缸壁的摩擦，大气压强保持不变，则（ ）
A．气体 A 吸热，内能增加
B．气体 B 吸热，对外做功，内能不变
C．气体 A 分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数增多
D．气体 B 分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数不变
答案为ACD,A明白，CD具体怎么理解？碰撞次数具体和什么直接相关？对A中，温度升高体积不变导致压强升高就能判断碰撞次数增多？不是还有一个单位时间单位面积上的碰撞分子数的影响么?比如下面这道题
8．对一定量的气体，若用N表示单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数，则
A 当体积减小时，N必定增加
B 当温度升高时，N必定增加
C 当压强不变而体积和温度变化时，N必定变化
D 当压强不变而体积和温度变化时，N可能不变
答案：C
请大家详解下这两道题，重点是单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数与分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数和压强温度体积之间的决定关系，谢谢！
一下疏忽，没注意到网上找的这道题和试卷有不一样的地方，第一题的D选项碰撞次数是减少而不是不变，另外附上图，麻烦大家了，不好意思哈

Answer 1

首先介绍一下单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数
他是在分子动理论观点 解释气体压强的产生
即 气体压强的产生是由于分子连续的撞击容器壁造成的（类似下雨天雨打在雨伞上的道理）
其中涉及的关系是
压强=(单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数*每个分子在此方向上对内壁的冲量)/时间 时间是可以约掉的

其次解释气体温度体积压强的关系
包括盖吕萨克 查理 玻意尔定律 最终转化为理想气体方程pV=nRT(p 容器内压强，V 体积， n 摩尔数 ，R 普适气体衡量 ， T 热力学温度）其中理想气体指的是分子间无相互作用力（强相互作用力），就是无分子势能，而且分子动能的值就是分子内能

之后解释第一道题

由于你没有图，我就试着分析理解一下。
如果A内能增加，分子动能就增加了，在单位体积分子摩尔数不变的情况下，撞击次数必然增加
B如果碰撞次数不变，而且内能没变，肯定是体积压强温度都守恒了

第二题（8）
压强不变，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数*分子动能 恒定
如果温度变了，分子动能就变了，那分子碰撞数必然随之成反比变化

最根本的 在压强一定的情况下
单位时间内与器壁单位面积碰撞的次数 和温度 成反比

和其他的没关，体积什么的改变都是影响单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数。都能归到温度和单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数的关系上

有图就好解释了
分析状态，A加热后，温度一定上升，随之传给B，由pV=nRT得，B在P n R都不变的情况下，而压强不变（压强始终是外界大气压），单位时间内对器壁单位面积碰撞次数*温度 就是定值，温度高了，单位时间内对器壁单位面积碰撞次数自然就少了

而在此时，A的温度升高，分子动能增大，单位体积分子数还是不变的，而且压强增大了，分子撞击次数必然增大了

再跟你说一个，单位时间内分子的撞击数 是 由每一个分子单位时间撞击器壁的次数（分子动能决定，也就是温度决定） 再乘以 分子数（摩尔密度，就是单位体积内分子的摩尔数）的

而压强是单位时间内对器壁单位面积碰撞次数 乘以 分子动量的变化量（也是和温度有关） 得出的

所以压强是和温度的平方 乘以 分子密度 成正比的

如果还有疑问可以百度给我留言，保证你能理解

Answer 2

先分析第一题、我没有看到题目的图，但应该是我想象的样子
用电热丝加热A气体后，热会通过固定的导热性良好的隔板传给B,再由B推动活塞运动。隔板是固定的，也就是A的体积不变，温度上升，所以
A吸热，内能增加正确。
B选项中内能不变错误，因为B的体积增大，温度增大，压强不变（与大气压相同）所以内能增加。
C选项，因为A的温度增大会导致A气体分子热运动加剧，也就是运动的快了，你想想就相当于你看电影在快进，是不是单位时间内对器壁单位面积碰撞次数增多
假设速度增大一倍，那不就在相同时间内对单位面积撞击多一倍吗
D选项，这个选项跟C不一样，因为A气体只是温度上升，体积没变，而B气体虽然温度增大，但体积变大，相当于气体变稀薄了。虽然温度增大使单个分子撞击次数变多，但由于变稀薄了，使单位面积内撞击的分子数量变少，两项是抵消的。
为什么那么巧刚好抵消呢？因为气体的压强是由于分子撞击容器的器壁产生的，既然B气体的压强始终等于外界大气压强就说明了气体 B 分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数不变（你可以拿活塞的面来思考这个问题）

单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数是一个统计量，它跟分子的浓度成正比，比如体积减少，温度增大等

Answer 3

第一道题

C选项 因为A气体吸热，所以分子活动比原来频繁故气体 A 分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数增多。而你说的“单位时间单位面积上的碰撞分子数的影响”对本题影响不大，因为活塞运动的距离很小（加热空气不可能移动的太多）所以器壁单位面积碰撞次数增多
D选项 因为活塞绝热所以A气体中的温度不能传到B气体中活塞移动的距离又很小，所以气体 B 分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数不变

第二题

A，B选项只考虑单一的变量 如A体积减小，但如果温度也降低呢。B也是如此
C中“当压强不变而体积和温度变化时，N必定变化”这句话可以当作公理看待，所以C对D错

Answer 4

根据阿伏加德罗定律，气体压强p跟温度T和单位体积分子数n成正比，p∝nT,又有 n=N/v,其中N题设给出，v为分子热运动的平均速率。由理想气体状态方程pV/T=常量，得到 NTV/(vT)=常量，即 NV/v=常量。
所以A,B选项错误。
当p∝NT/v不变，V和T变化时，即V和v均变化，则N一定变化。

Answer 5

决定压强因素从微观上说有两个方面：1.单位面积上撞击气壁的个数。2.分子的动能，温度就是分子的平均动能的量度。体积一定温度越高分子动能就越大，压强就越大！送你一个克拉伯龙方程：PV=NRT P为压强V体积N分子个数R常数T温度！解热学选择题很实用。