气体单位体积分子数和单位时间碰撞单位面积容器壁的分子数一样吗？

气体单位体积分子数和单位时间碰撞单位面积容器壁的分子数一样
吗？
气体对容器壁的压强是由气体分子在做热运动时，频繁的碰撞容器壁对容器壁产生压力而形成的。

微观上，影响气体压强的有两个因素：单位时间碰撞单位面积容器壁的分子数和单个分子的撞击力。

很多同学在理解影响气体压强的因素的时候，常常出现这样的误解，认为气体单位体积分子数和单位时间碰撞单位面积容器壁的分子数是相同的，实际上，这两个量是有区别的。

从力学上分析气体压强，设单位时间碰撞单位面积容器壁分子数（N），由于每个分子运动速率不同，可以取分子撞击容器壁的平均力作为单个分子每次碰撞器壁的冲击力（F0），气体压强可表示为P= ，取单位面积即S=1时P=NF0。

所以气体压强的大小由这两个因素共同决定。

单位体积分子数（n）也叫分子密度，数值上等于分子总数除以气体体积，当气体质量不变时，气体单位体积内分子数在宏观上仅仅由气体体积决定。

如果气体质量不变，那么气体分子总数不变，气体体积减小，单位体积分子数增大。

而单位时间碰撞单位面积容器壁分子数（N）则由单位体积内分子数和分子运动剧烈程度共同决定。

当一定质量的气体温度不变时，分子运动剧烈程度不变，平均速率不变，气体体积减小时，单位体积分子数变大，则导致单位时间碰撞单位面积容器壁分子数变大，气体压强变大。

当一定质量的气体体积不变时，单位体积分子数不变，温度升高，分子运动加剧，平均速率变大，由于容器空间体积不变，分子两次碰撞容器壁的时间间隔变短，导致单位时间内碰撞器壁分子数（N）变大，气体压强变大。

从这里可以知道位时间碰撞单位面积容器壁分子数（N）在宏观上由体积和温度共同决定。

从以上分析和气体的压强大小P=NF0来看，单次冲击力F0由气体温度决定，温度越高，气体分子每次撞击容器壁的作用力就越大。

单位时间碰撞单位面积容器壁分子数N则由气体体积和温度共同决定，单位体积分子数n仅仅是影响N 的其中一个因素。

因此，气体压强在宏观上与气体体积和温度有关，在微观上与单位体积内分子数和分子运动剧烈程度有关，气体压强P的大小分别由两组量共同决定。

例题：对一定量的理想气体，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
解析：A选项中，体积减小，单位体积内分子数增大，但若温度减小较大，分子运动缓慢的多，也可以导致N减小，B选项中温度升高，分子运动加剧，但若体积膨胀较大，则导致单位体积分子数减小，可以使N减小。

C和D选项中，从力学上分析压强，得到P= ，单位面积时P=NF0，分子和容器壁碰撞时的冲击力F0，仅仅和分子运动剧烈程度有关，即宏观上的温度下决定，当压强P 不变而温度改变时，F0必然变化，则N也必定变化，而不管体积如何变化。