我國北方需要對房間內(nèi)空氣加熱.設(shè)有一房間面積為14m2,高度為3.0m,室內(nèi)空氣通過房間縫隙與外界大氣相通,開始時室內(nèi)溫度為0℃,通過加熱變?yōu)?0℃(大氣壓強為1.01×105Pa).

(1)已知空氣在標準狀況下的摩爾質(zhì)量為29g/mol,試估算在上述過程中有多少空氣分子從室內(nèi)跑出.(保留兩位有效數(shù)字)

(2)已知氣體分子熱運動的平均動能跟熱力學(xué)溫度成正比,空氣可以看作理想氣體,試分析室內(nèi)空氣內(nèi)能是否會發(fā)生變化.

答案:
解析:

  巧解分析:(1)由于室內(nèi)空氣與外界大氣相通,這個過程中室內(nèi)空氣壓強保持不變,估算時按1

  巧解分析:(1)由于室內(nèi)空氣與外界大氣相通,這個過程中室內(nèi)空氣壓強保持不變,估算時按1.01×105Pa來計算.溫度為0℃時,室內(nèi)空氣摩爾數(shù)為

n1,

  溫度為20℃時,室內(nèi)空氣摩爾數(shù)為

n2*

  跑出的分子數(shù)為

       ΔN=(n1-n2)NA··NA

       =××6.0×1023

       =2.2×1025(個).

  (2)由于空氣可看作理想氣體,分子勢能不計,則空氣的內(nèi)能等于所有分子動能之和.引入分子平均動能與熱力學(xué)溫度的比例常數(shù)k,則

=kT,E=N=nNAkT.

  由第(1)問知,,即室內(nèi)空氣分子數(shù)跟熱力學(xué)溫度成反比,n1T0=n2T2.因此,室內(nèi)空氣的內(nèi)能將不發(fā)生變化.


提示:

命題意圖:本題考查分子動理論、物體的內(nèi)能和能量守恒知識

命題意圖:本題考查分子動理論、物體的內(nèi)能和能量守恒知識.


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科目:高中物理 來源:桂壯紅皮書·高考總復(fù)習(xí)系列·高考紅皮書·物理 題型:038

我國北方需要對房間內(nèi)空氣加熱.設(shè)有一房間面積為14,高度為3.0m,室內(nèi)空氣通過房間縫隙與外界大氣相通,開始時室內(nèi)溫度為0℃,通過加熱變?yōu)?0℃(大氣壓強為1atm).

(1)已知空氣在標準狀況下的摩爾質(zhì)量為29g/mol,試估算在上述過程中有多少空氣分子從室內(nèi)跑出.(保留兩位有效數(shù)字)

(2)已知氣體分子熱運動的平均動能跟熱力學(xué)溫度成正比,空氣可以看做理想氣體,試分析室內(nèi)空氣內(nèi)能是否會發(fā)生變化.

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