题目内容
10.利用油膜法可以粗略测出阿伏加德罗常数,把密度为ρ=0.8×103kg/m3的某种油用滴管滴出一滴在水面上形成油膜,已知这一滴油的体积为V=0.3×10-3cm3,形成油膜的面积为S=0.5㎡,油膜的摩尔质量为M=0.06kg/mol,把油膜看成单分子层,每个分子看成球形,求:(1)油分子的直径为多少?
(2)该油膜中分子的总数为多少?
(3)由以上数据可粗略测出阿伏加德罗常数NA是多少?要求先列出计算式,再代入数据计算,结果保留一位有效数字.
分析 (1)根据油膜法测分子直径的原理可求出油分子的直径.
(2)根据圆的面积公式,即可求得一个分子的面积,结合油膜的面积,即可求解个数;
(3)根据油的摩尔质量和密度算出其摩尔体积,然后求出每个油分子的体积,即可正确解答本题.
解答 解:(1)油分子的直径:d=$\frac{V}{S}$=$\frac{0.3×1{0}^{-3}×1{0}^{-3}}{0.5}$m=6×10-10 m
(2)由题意可知,一个分子的面积为S0=$\frac{π{d}^{2}}{4}$;
而油膜的面积为S=0.5㎡,
因此油膜中分子的总数N=$\frac{S}{{S}_{0}}$=$\frac{0.5}{\frac{1}{4}×π×(6×1{0}^{-10})^{2}}$=1×109个;
(3)油的摩尔体积为:VA=$\frac{{M}_{A}}{ρ}$
每个油分子的体积为:V0=$\frac{π{d}^{3}}{6}$
所以,阿伏加德罗常数为:NA=$\frac{{V}_{A}}{{V}_{0}}$
联立以上各式解得:NA=$\frac{6{M}_{A}}{π{d}^{3}ρ}$
带入数值解得:NA=6×1023mol-1.
故粗略测出阿伏加德罗常数NA是:NA=6×1023mol-1
答:(1)油分子的直径为6×10-10 m;
(2)该油膜中分子的总数为1×109个;
(3)由以上数据可粗略测出阿伏加德罗常数NA是6×1023mol-1.
点评 明确分子球模型和立方体模型的应用,知道阿伏伽德罗常数的含义和有关运算.注意建立正确的物理模型是解题的关键.
练习册系列答案
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20.
在如图所示的电路中,电源的负极接地,其电动势为E,内电阻为r,R1,R2为定值电阻,R3为滑动变阻器,C为电容器,A、V分别为理想电流表和理想电压表.在滑动变阻器滑片P自a端向b端滑动的过程中,下列说法正确的是( )
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| B. | 电容器C所带电荷量增多 | |
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1.
如图所示,一绝热容器(与外界没有热交换)被隔板K隔开成a、b两部分,a内有一定量的稀薄气体,b内为真空.抽开隔板K后,a内气体进入b,最终达到平衡状态.在此过程中( )
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18.交流发电机在工作时的电动势为e=Emsinωt,若将其线框的转速提高到原来的两倍,线圈的面积减到原来的一半,其他条件不变,则其电动势变为( )
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5.下列关于布朗运动和分子热运动的说法中正确的是( )
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| B. | 微粒的无规则运动就是分子的运动 | |
| C. | 微粒的无规则运动是液体分子无规则运动的反映 | |
| D. | 因为布朗运动的剧烈程度与温度有关,所以布朗运动也可以叫做热运动 |
15.
如图所示,桌面离地高度为h=1m,质量为1kg的小球,从离桌面H=2m高处由静止下落.若以桌面为参考平面,则小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力做功分别为(g=10m/s2)( )
| A. | 10J,10J | B. | -10J,30J | C. | -10J,10J | D. | 10J,30J |
12.
如图所示,匀强磁场分布在平面直角坐标系的整个第1象限内,磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里.一质量为m、电荷量绝对值为q、不计重力的粒子,以某速度从O点沿着与y轴夹角为30°的方向进入磁场,运动到A点时,粒子速度沿x轴正方向.下列判断正确的是( )
| A. | 粒子带正电 | |
| B. | 运动过程中,粒子的速度不变 | |
| C. | 粒子由O到A经历的时间为t=$\frac{πm}{3qB}$ | |
| D. | 离开第一象限时,粒子的速度方向与x轴正方向的夹角为30° |