20xx人教版高中物理選修3-3第七章分子動(dòng)理論學(xué)案練習(xí)-資料下載頁(yè)
2025-11-10 07:38本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】阿伏加德羅常數(shù)NA是聯(lián)系宏觀物理量和微觀物理量的橋梁，在已知宏觀物。理量的基礎(chǔ)上往往可借助NA計(jì)算出某些微觀物理量，有關(guān)計(jì)算主要有：。4．估算分子間距d＝3V0，這對(duì)氣體、固體、液體均適用．。5．計(jì)算物體的分子數(shù)N，N＝NAVV. 例1空調(diào)在制冷過(guò)程中，室內(nèi)空氣中的水蒸氣接觸蒸發(fā)器(銅管)液化成水，排出液化水的體積V＝×ρ＝×103kg/m3、摩爾質(zhì)量。M＝×10－2kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝×1023mol－：(結(jié)果均保留。該液化水中含有水分子的總數(shù)N；對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)需弄清4個(gè)問(wèn)題：。例2關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)下列說(shuō)法正確的是(). 例4油酸酒精溶液的濃度為每1000mL油酸酒精溶液中有油酸mL，解析分子的平均速率隨著溫度的升高而增大，這是統(tǒng)計(jì)規(guī)律，溫度升高時(shí)。的關(guān)系，才能進(jìn)一步確定隨著分子之間距離的變化分子力的變化情況，如若分子。子之間距離開(kāi)始小于r0，則隨著分子距離的增大，分子勢(shì)能先減小后增大，故C
【正文】 粉時(shí)，滴入的油酸酒精溶液在酒精揮發(fā)后剩余的油膜不能形成一塊完整的油膜，油膜間的縫隙會(huì)造成測(cè)量誤差增大甚至實(shí)驗(yàn)失敗． (2)由油膜的體積等于一滴油酸酒精溶液內(nèi)純油酸的體積可得： d＝ VS＝ 10－ 3 10－ 6 %4 10－ 4 m ＝ 10－ 9 m. 三、計(jì)算題 (共 4 小題，共 40 分 ) 13． (8 分 )已知汞的摩爾質(zhì)量為 M＝ g/mol，密度為 ρ＝ 103 kg/m3，求一個(gè)汞原子的質(zhì)量和體積是多少？ (結(jié)果保留兩位有效數(shù)字 ) 答案 10－ 22 g 10－ 29 m3 解析 由原子質(zhì)量＝ 摩爾質(zhì)量阿伏加德羅常數(shù) 得： m＝ 1023 g＝ 10－ 22 g 由原子 體積＝ 摩爾體積阿伏加德羅常數(shù) 得： V＝ 10－ 3 103 1023 m3＝ 10－ 29 m3. 14． (10 分 )已知?dú)馀輧?nèi)氣體的密度為 kg/m3，平均摩爾質(zhì)量為 kg/ NA＝ 1023mol－ 1，取氣體分子的平均直徑為 2 10－ 10 m．若氣泡內(nèi)的氣體能完全變?yōu)橐后w，請(qǐng)估算液體體積與原來(lái)氣體體積的比值． (結(jié)果保留一位有效數(shù)字 ) 答案 1 10－ 4(9 10－ 5～ 2 10－ 4) 解析 設(shè) 氣體體積為 V0，液體體積為 V1 氣體分子數(shù) n＝ ρV0m NA， V1＝ nπd36 (或 V1＝ nd3) 則 V1V0＝ ρ6mπd3NA(或 V1V0＝ ρmd3NA)， 解得 V1V0＝ 1 10－ 4(9 10－ 5～ 2 10－ 4)． 圖 2 15． (10 分 )將甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn) O，乙分子位于 x軸上 ，甲、乙分子間作用力與距離間關(guān)系的函數(shù)圖象如圖 2 所示．若質(zhì)量為 m＝ 1 10－ 26 kg 的乙分子從 r3(r3＝ 12d， d為分子直徑 )處以 v＝ 100 m/s 的速度沿 x軸負(fù)方向向甲分子飛來(lái)，僅在分子力作用下，則乙分子在運(yùn)動(dòng)中能達(dá)到的最大分子勢(shì)能為多大？ (選無(wú)窮遠(yuǎn)處分子勢(shì)能為零 ) 答案 5 10－ 23 J 解析 在乙分子靠近甲分子的過(guò)程中，分子力先做正功，后做負(fù)功，分子勢(shì)能減小，后增大．動(dòng)能和勢(shì)能之和不變．又因?yàn)闊o(wú)窮遠(yuǎn)處分子勢(shì)能為零，當(dāng) r＝r3時(shí)分子力為零，分子勢(shì)能可認(rèn)為為零，所以當(dāng)速度為零時(shí)，分子勢(shì)能最大．即Epm＝ ΔEk 減 ＝ 12mv2＝ 12 10－ 26 1002 J＝ 5 10－ 23 J. 16． (12 分 )回答下列問(wèn)題： (1)已知某氣體的摩爾體積為 VA，摩爾質(zhì)量為 MA，阿伏加德羅常數(shù)為 NA，由以上數(shù)據(jù)能否估算出每個(gè)分子的質(zhì)量、每個(gè)分子的體積、分子之間的平均距離？ (2)當(dāng)物體體積增大時(shí)，分子勢(shì)能一定增大嗎？ (3)在同一個(gè)坐標(biāo)系中畫(huà)出分子力 F 和分子勢(shì)能 Ep 隨分子間距離的變化圖象，要求表現(xiàn)出 Ep最小值的位置及 Ep變化的大致趨勢(shì)． 答案 見(jiàn)解析 解析 (1)可估算出每個(gè)氣體分子 的質(zhì)量 m0＝ MANA； 由于氣體分子間距較大，由 V0＝ VANA求得的是一個(gè)分子占據(jù)的空間而不是一個(gè)氣體分子的體積，故不能估算每個(gè)分子的體積； 由 d＝ 3 V0＝ 3 VANA可求出分子之間的平均距離． (2)在 rr0范圍內(nèi)，當(dāng) r增大時(shí)，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大； 在 rr0范圍內(nèi)，當(dāng) r增大時(shí)，分子力做正功，分子勢(shì)能減??； 故不能說(shuō)物體體積增大，分子勢(shì)能一定增大，只能說(shuō)當(dāng)物體體積變化時(shí)，其對(duì)應(yīng)的分子勢(shì)能也變化． (3)
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