(2010•烟台一模)气压式保温瓶内密封空气体积为V,瓶内水面与出水口的高度差为h,如图所示.若此时瓶内气体的摩尔体积为

(2010•烟台一模)气压式保温瓶内密封空气体积为V,瓶内水面与出水口的高度差为h,如图所示.若此时瓶内气体的摩尔体积为V0,阿伏加德罗常数为NA,水的密度为ρ,大气压强为P0,欲使水从出水口流出,需从顶部向下按压活塞盖子,假设按压过程是缓慢进行的
(1)写出瓶内气体分子数的估算表达式.
(2)压缩过程中保温瓶内空气的内能如何变化?(说明理由)
(3)瓶内空气压缩量△V至少为多少时保温瓶内的水才能向外流出?(计算时可忽略瓶中气体温度的变化,重力加速度为g)
clan023 1年前 已收到1个回答 举报

qi1234 幼苗

共回答了20个问题采纳率:95% 举报

解题思路:(1)根据体积与摩尔体积之比求出摩尔数,再乘以阿伏加德罗常数,即可求出分子数.
(2)压缩瓶内气体时外界对气体做正功,W>0,瓶胆是由绝热材料制成的,不与外界进行热量交换,Q=0,根据热力学第一定律△U=W+Q分析内能的变化情况.
(3)欲使水从出水口流出,瓶内气体的压强应增大ρgh,根据玻意耳定律列式求解即可.

(1)设保温瓶内气体分子数为n,则n=
V
V0NA
(2)压缩过程中保温瓶内空气的内能增大.
因为压缩瓶内气体时外界对气体做正功,即W>0,而瓶胆是由绝热材料制成的,不与外界进行热量交换,即Q=0,根据热力学第一定律△U=W+Q可知△U>0,即气体的内能增大.
(3)忽略瓶中气体温度的变化,瓶内气体发生等温变化,
P1=P0,V1=V,P2=P0+ρgh,V2=?
由玻意耳定律P1V1=P2V2
又△V=V1-V2
解得△V=
ρghV
P0+ρgh
答:
(1)瓶内气体分子数的估算表达式为n=
V
V0NA
(2)压缩过程中保温瓶内空气的内能增大.
(3)瓶内空气压缩量△V至少为
ρghV
p0+ρgh时保温瓶内的水才能向外流出.

点评:
本题考点: 理想气体的状态方程;阿伏加德罗常数.

考点点评: 本题关键要理解阿伏加德罗常数的意义,掌握热力学第一定律,能正确运用玻意耳定律解决实际问题.

1年前

9
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 16 q. 0.048 s. - webmaster@yulucn.com