题目内容
(1)体积为V的油滴,落在平静的水面上,扩展成面积为S的单分子油膜,则该油滴的分子直径约为______.已知阿伏伽德罗常数为NA,油的摩尔质量为M,则一个油分子的质量为______.(2)如图所示,一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的U型玻璃管内,右管上端开口且足够长,右管内水银面比左管内水银面高h,当环境温度升高时,h将______,当大气压强升高时,h将______,U型玻璃管自由下落时,h将______.(填变大、不变或变小)
【答案】分析:阿伏伽德罗常数即为1摩尔有多少个分子个数,而摩尔质量即为1摩尔的物质的质量,则分子的质量即为摩尔质量与阿伏伽德罗常数相除.
开始时水银柱在大气压强和内部空气压强的作用下处于平衡状态,根据气体的状态方程分析气体压强的变化即可.
解答:解:(1)体积为V的油滴滴在平静的水面上,扩展成面积为S的单分子油膜.
则油滴的分子直径约为d=
油的摩尔质量为M,阿伏伽德罗常数为NA,则油分子的质量m=
故答案为:
,
(2)以液柱h为研究对象,由受力平衡可知:P=P+h,则有:
当环境温度升高时,大气压强不变,而封闭气体压强增大,重新达平衡后h增大;
当大气压强增大时,液柱将左移使左侧液面上移,故重新平衡后高端的高度差减小;
当U型管自由下落时,液柱失重故对气体没有压力,内外压强相等,而此时左侧气体压强大于P,故在自由下落中体积要增大,故液柱右移,高度差h增大;
故答案为:(1)
,
.(2)变大、变小、变大
点评:本题是以油酸分子呈球型分布在水面上,且一个靠一个,从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度.同时考查阿伏伽德常数与摩尔质量之间关系.
求解封闭气体的压强关键在于找准研究对象,通过分析受力或分析压强得出平衡关系即可求出,注意封闭气体对各个器壁的压强相等.
开始时水银柱在大气压强和内部空气压强的作用下处于平衡状态,根据气体的状态方程分析气体压强的变化即可.
解答:解:(1)体积为V的油滴滴在平静的水面上,扩展成面积为S的单分子油膜.
则油滴的分子直径约为d=
油的摩尔质量为M,阿伏伽德罗常数为NA,则油分子的质量m=
故答案为:
(2)以液柱h为研究对象,由受力平衡可知:P=P+h,则有:
当环境温度升高时,大气压强不变,而封闭气体压强增大,重新达平衡后h增大;
当大气压强增大时,液柱将左移使左侧液面上移,故重新平衡后高端的高度差减小;
当U型管自由下落时,液柱失重故对气体没有压力,内外压强相等,而此时左侧气体压强大于P,故在自由下落中体积要增大,故液柱右移,高度差h增大;
故答案为:(1)
点评:本题是以油酸分子呈球型分布在水面上,且一个靠一个,从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度.同时考查阿伏伽德常数与摩尔质量之间关系.
求解封闭气体的压强关键在于找准研究对象,通过分析受力或分析压强得出平衡关系即可求出,注意封闭气体对各个器壁的压强相等.
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