题目内容

7.我们知道,分子的体积非常小,其大小用10-10m的数量级来衡量,能不能设计一个实验来大致测出分子的直径呢?某中学研究性学习小组的几位同学进行了这样的实验:用滴管将其种油均匀地滴入100滴在某个容器中,用一架精确的天平测出这100滴油的质量为0.27g,然后多次将一滴油滴到水面上,测出一滴油在水面上的扩散面积最大值为4m2,根据这些数据他们大致算出了这种油分子的直径,你知道他们是如何得到这种油分子直径的吗?这种油分子的直径大约是多少?(已知这种油的密度是0.9×103kg/m3)

分析 由公式m=ρV,先求出一滴油的质量、体积;再计算油膜厚度,即为这种油分子直径.

解答 解:100滴油的质量为0.27g,
一滴油质量m=$\frac{0.27g}{100}$=2.7×10-3g=2.7×10-6kg;
一滴油体积:
V=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{2.7×1{0}^{-6}kg}{0.9×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=3×10-9m3,
一滴油形成的油膜厚度大约:
d=$\frac{{V}_{油}}{S}$=$\frac{3×1{0}^{-9}{m}^{3}}{4{m}^{2}}$=0.75×10-9m=7.5×10-10m
即这种油分子的直径大约是:
 d=7.5×10-10m
答:这种油分子直径7.5×10-10m.

点评 解决本题关键是怎么找到计算分子直径的方法,可以把微观的分子看成宏观物质进行思考.

练习册系列答案
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15.阅读下面的短文,回答问题.
空气能热水器
空气能热水器(如图甲)是吸收空气的热能来制造热水的装置.其耗能约为电热水器的四分之一.空气能属于可再生的新能源,拥有先天的节能环保的优势.
图乙是空气能热水器的工作原理示意图,它主要由储水箱、毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器等部件组成.制冷剂在毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器之间循环过程与我们所熟悉的电冰箱的制冷循环过程相同,其工作过程如下:
A.液态制冷剂经过一段很细的毛细管缓慢地进入蒸发器,在蒸发器迅速汽化,并从空气中吸收热能.
B.制冷剂汽化生成的蒸气被压缩机压缩后变成高温高压的蒸气进入冷凝器.
C.在冷凝器中,高温高压的蒸气将热能传递给冷水并发生液化.
制冷剂依此不断循环流动,使水的温度不断上升.
空气能热水器有一个很重要的指标是能效比,它是指水箱中的水吸收的热能(Q)与压缩机等电器消耗的电能(W)的比值.能效比越高,说明热水器的制热效果越好.

请回答下列问题:
(1)制冷剂在蒸发器中汽化,在冷凝器中液化.
(2)制冷剂在工作循环过程中,将空气中的热能不断地“搬运”至水中.
(3)某品牌空气能热水器正常工作时的参数如表:
电源电压额定输入功率/kw进水温度/℃出水温度/℃能效比
220V0.8420563.4
从表格中的数据可知,该空气能热水器正常工作1h可产生的热水的体积为68L.[水的比热容为4.2×103J/(kg?℃);水的密度为1.0×103kg/m3].

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