Question

在标准状况下,有体积为V的水和体积为V的可认为是理想气体的水蒸气,已知水的密度为ρ,阿伏加德罗常数为 N_A,水的摩尔质量为M_A,在标准状况下水蒸气的摩尔体积为V_A,求:

(1)说明标准状况下水分子与水蒸气分子的平均动能的大小关系;

(2)它们中各有多少水分子;

(3)它们中相邻两个水分子之间的平均距离.

 

Answer 1

【答案】

(1)相等  (2) N_A

【解析】(1)标准状况下,它们的温度均为0 ℃,所以水分子与水蒸气分子的平均动能相等.

(2)体积为V的水,质量为M=ρV①

分子个数为 N= N_A②

联立①､②得 N= N_A③

对体积为V的水蒸气,分子个数为 N′= N_A.④

(3)设相邻的两个水分子之间的平均距离为d,将水分子视为球形,每个分子的体积为V₀=πd³⑤

解③､⑤得:d=⑥

设水蒸气中相邻的两个水分子之间距离为d′,将水分子占的空间视为正方体,则其体积为V′₀==d³⑦

联立④､⑦得d′=.⑧

 (3)