第1讲 分子动理论 内能
考点1 微观量的估算
1.分子的两种模型
(1)球体模型直径d=.(常用于固体和液体)
(2)立方体模型边长d=.(常用于气体)
对于气体分子,d=的值并非气体分子的大小,而是两个相邻的气体分子之间的平均距离.
2.与阿伏加德罗常数有关的宏观量和微观量的计算方法
(1)宏观物理量:物体的质量m,体积V,密度ρ,摩尔质量Mmol,摩尔体积Vmol.
(2)微观物理量:分子的质量m0,分子的体积V0,分子直径d.
(3)宏观量、微观量以及它们之间的关系.
已知量
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可求量
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摩尔体积Vmol
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分子体积V0=(适用于固体和液体)
分子占据体积V占=(适用于气体)
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摩尔质量Mmol
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分子质量m0=
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体积V和摩尔体积Vmol
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分子数目n=NA(适用于固体、液体和气体)
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质量m和摩尔质量Mmol
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分子数目n=NA
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1.(多选)钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料,设钻石的密度为ρ(单位为kg/m3),摩尔质量为M(单位为g/mol),阿伏加德罗常数为NA.已知1克拉=0.2克,则( ACE )
A.a克拉钻石所含有的分子数为
B.a克拉钻石所含有的分子数为
C.每个钻石分子直径的表达式为(单位为m)
D.每个钻石分子直径的表达式为(单位为m)
E.每个钻石分子的质量为
解析:a克拉钻石的摩尔数为,则所含分子数为NA,A正确,B错误;每个钻石分子的体积为=πd3,则其直径为(m),C正确,D错误;每个钻石分子质量为,E正确.
2.很多轿车为了改善夜间行驶时的照明问题,在车灯的设计上选择了氙气灯,因为氙气灯灯光的亮度是普通灯灯光亮度的3倍,但是耗电量仅是普通灯的一半,氙气灯使用寿命则是普通灯的5倍,很多车主会选择含有氙气灯的汽车.若氙气充入灯头后的容积V=1.6 L,氙气密度ρ=6.0 kg/m3,氙气摩尔质量M=0.131 kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6×1023 mol-1.试估算:(结果保留一位有效数字)
(1)灯头中氙气分子的总个数N;
(2)灯头中氙气分子间的平均距离.
解析:(1)设氙气的物质的量为n,
则n=,氙气分子的总个数N=NA≈4×1022个.
(2)每个分子所占的空间为V0=
设分子间平均距离为a,则有V0=a3,
则a= ≈3×10-9 m.