高中物理估测压力锅内水的温度计算题

利用油膜法可以粗略测出阿伏加德罗常数。把密度ρ＝0.8×10³kg/m³的某种油，用滴管滴一滴在水面上形成油膜，已知这滴油的体积为V＝0.5×10^－3cm³，形成的油膜面积为S＝0.7m²，油的摩尔质量M＝9×10^－2kg/mol，若把油膜看成单分子层，每个油分子看成球形，那么：
（1）油分子的直径是多少？
（2）由以上数据可粗略测出阿伏加德罗常数N_A是多少？（保留一位有效数字）

(9分)已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3 kg/m³和2.1 kg/m³，空气的摩尔质量为0.029 kg/mol，阿伏加德罗常数N_A＝6.02×10²³ mol^－1。若潜水员呼吸一次吸入2 L空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数。(结果保留1位有效数字)

用油膜法可粗略测出阿伏加德罗常数，把密度ρ=0.8×10³ kg/m³的某种油，用滴管滴出一滴油在水面上形成油膜，已知这滴油的体积V=0.5×10^-3 cm³，形成的油膜的面积S="0.7" m²，油的摩尔质量M_l="0.09" kg/mol.若把油膜看成单分子层，每个油分子看成球形，那么：
(a)油分子的直径为多大？
(b)由以上数据可测出的阿伏加德罗常数大约为多少？（保留一位有效数字）

某热水袋容积为900ml，请估算装水量为80%时热水袋中水分子的数目(阿伏加德罗常数N_A＝6×10²³mol^－1)。

（1）已知某种气体的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏伽德罗常数为N。则该种气体中每个分子的质量为        ；分子的平均间距为           。
（2）如图甲所示，内径均匀、两端开口的U形管竖直放置，管中装入水银。稳定后，两管中水银面与管口的距离均为L=10cm。现将右侧管口密封，然后从左侧管口处将一活塞缓慢向下推入管中，直到左右两侧水银面高度差h=6cm时为止，如图乙所示。已知大气压强P₀=75.8cmHg。求活塞在左管内竖直向下移动的距离。设管中气体温度不变。

某同学做“用油膜法估测分子大小”的实验时，在边长约30cm的浅盘里倒入约2cm深的水，然后将痱子粉均匀的撒在水面上，用注射器滴一滴   （选填“纯油酸”、“油酸水溶液”或“油酸酒精溶液”）在水面上．稳定后，在玻璃板上描下油膜的轮廓，放到坐标纸上估算出油膜的面积．实验中若撒的痱子粉过多，则计算得到的油酸分子的直径偏   （选填“大”或“小”）．

1897年汤姆孙发现电子后，许多科学家为测量电子的电荷量做了大量的探索。1907～1916年密立根用带电油滴进行实验，发现油滴所带的电荷量是某一数值e的整数倍，于是称这数值e为基本电荷。
如图所示，完全相同的两块金属板正对着水平放置，板间距离为d。当质量为m的微小带电油滴在两板间运动时，所受空气阻力的大小与速度大小成正比。两板间不加电压时，可以观察到油滴竖直向下做匀速运动，通过某一段距离所用时间为t₁；当两板间加电压U(上极板的电势高)时，可以观察到同一油滴竖直向上做匀速运动，且在时间t₂内运动的距离与在时间t₁内运动的距离相等。忽略空气浮力，重力加速度为g。
 
（1）判断上述油滴的电性，要求说明理由；
（2）求上述油滴所带的电荷量Q；
（3）在极板间照射X射线可以改变油滴的带电量。再采用上述方法测量油滴的电荷量。如此重复操作，测量出油滴的电荷量Q_i，如下表所示。如果存在基本电荷，那么油滴所带的电荷量Q_j应为某一最小单位的整数倍，油滴电荷量的最大公约数（或油滴带电量之差的最大公约数）即为基本电荷e。请根据现有数据求出基本电荷的电荷量e (保留3位有效数字)。

实验次序	1	2	3	4	5
电荷量Qi(10^-18C)	0.95	1.10	1.41	1.57	2.02

 

（1）下列说法正确的是（选对一个给2分，选对两个给4分，选对三个给6分，选错一个扣3分，最低得分为0分）

A．布朗运动虽然不是液体分子的运动，但是它可以说明分子在永不停息地做无规则运动

B．只要知道水的摩尔质量和一个水分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数

C．在使两个分子间的距离由很远（r ＞10^–9m）减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小后增大，分子势能不断增大

D．通过科技创新，我们能够研制出内能全部转化为机械能的热机

E．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同
（2）在粗测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：
①取纯油酸1.00mL注入容量为250mL的瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸的酒精溶液；
②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.00mL为止，恰好共滴了100滴；
③在浅盘内注入约2cm深的水，将痱子粉均匀撒在水面上，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，油酸在水面上会很快散开，形成一油酸薄膜，待薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描出油酸薄膜的形状；
④将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板，放在画有许多已知边长的小正方形的坐标纸上，计算出轮廓范围内正方形的总数，由小正方形边长和小正方形的总个数计算得此油膜面积为3.60×10²cm²。
利用上述实验数据可求得油酸分子的直径为       m。（保留3位有效数字）
（3）（9分)如图所示，竖直放置的、左端封闭、右端开口的U形管中用水银柱封住一段空气柱L，当空气柱的温度为t₁=7℃时，左臂水银柱的高度h₁ =15cm，右臂水银柱的高度h₂ =" 10" cm，气柱长度L₁=20cm；仅将管内被封住的空气柱加热到t₂=127℃且稳定时，图中的h₁变为h₁′= 10cm。不考虑水银和管的热胀冷缩，大气压强始终不变。当时的大气压强多大？（单位用cmHg）

1 mol铜的质量为63.5 g，铜的密度是8.9×10³ kg/m³，试计算(N_A＝6.02×10²³ mol^－1)
(1)一个铜原子的体积；
(2)假若铜原子为球形，求铜原子的直径；
(3)铜原子的质量．

(1)在课本上粗测油酸分子的大小的实验中，油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸1mL，用注射器量得1mL上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_______mL，油酸膜的面积是______cm²，根据上述数据，估测出油酸分子的直径是____ ____m。

（2）某同学在用油膜法估测分子直径实验中，计算结果明显偏大，可能是由于       。

A．油酸未完全散开

B．油酸中含有大量的酒精

C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方

D．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴

已知金刚石的密度是ρ=3500kg/m³, 有一小块金刚石, 体积是V=6×10^－8m3, 摩尔质量为M=12×10^{－3 kg/mol}，阿伏伽德罗常数为N_A= 6×10²³/mol，求：
（1）这小块金刚石中含有多少个碳原子? （此问需数据计算）
（2）设想金刚石中碳原子是紧密地堆在一起的球体, 试估算碳原子的直径.（此问只需公式计算即可）．