Question

14．在一个标准大气压下，m=lkg冰在O℃时吸收Q=336kJ的热量后变成同温度的水，外界同时对系统做了W=llkJ的功，阿伏伽德罗常数N_A=6.0xl0²³mol^-l，水的摩尔质量M=18g•mol^-l．问
（Ⅰ）此过程中系统的内能变化了多少？
（Ⅱ）lkg冰所含的分子数为多少？（结果保留2位有效数字）

Answer 1

分析 （Ⅰ）根据热力学第一定律，求出此过程中系统内能的变化量．
（Ⅱ）求出1kg冰物质的量，结合阿伏伽德罗常数求出所含的分子数．

解答 解：（Ⅰ）根据热力学第一定律知：
△U=W+Q=11+336kJ=347kJ       
（Ⅱ）1kg冰所含的分子数：
N=nN_A=$\frac{m}{M}$N_A=3.3×10²⁵个    
答：（Ⅰ）此过程中系统的内能变化了347kJ；
（Ⅱ）1kg冰所含的分子数为为3.3×10²⁵个．

点评 在运用热力学第一定律解题时，当吸收热量，Q取正，当放出热量，Q取负；外界对气体做功，W取正，气体对外界做功，W取负．以及知道质量、摩尔质量、物质的量、分子数等之间的关系，知道阿伏伽德罗常数是联系宏观和微观物理量的桥梁．