【題目】一個密閉容器內(nèi)盛有水(未滿),處于平衡狀態(tài).已知水在14℃時的飽和蒸氣壓為12.0mmHg . 設(shè)水蒸氣分子碰到水面時都變成水,氣體分子的平均速率與氣體的熱力學(xué)溫度的平方根成正比,試近似計算在100℃和14℃時,單位時間內(nèi)通過單位面積水面的蒸發(fā)變成水蒸氣分子之比 等于多少?(取一位有效數(shù)字)
【答案】解答:根據(jù)克拉伯龍方程公式P0V=NRT 得水蒸氣在T K時單位體積內(nèi)的水蒸氣的分子的量A= ①
單位體積內(nèi)分子的個數(shù):N=NAA ②
空氣分子視為以各自的速度運動的剛性小球,在該的假設(shè)條件下,單位時間內(nèi)能夠與液面相撞的小球的數(shù)量可以認為是水的凝結(jié)速率,該速率等于水的蒸發(fā)速率.
選取以液面為底面積的邊長L=1m立方體空氣柱為研究對象,以垂直液面的方向為X軸建立坐標系,則由于要研究的水蒸氣的數(shù)目巨大,沿各個方向運動的粒子的數(shù)目近似相同,所以有近似N/6的水分子是向著水面運動的,
所以向著水面運動的分子全部落入水中的時間:t=1/V ③
又有題目知:平均速率與氣體的熱力學(xué)溫度的平方根成正比,即:
④
所以單位時間內(nèi)落入水面的分子的數(shù)目:
已知水在14℃(287K)時的飽和蒸氣壓為12.0mmHg . 在100℃(373K)時的飽和蒸汽壓是760.0mmHg .
所以: =55.55
答:單位時間內(nèi)通過單位面積水面的蒸發(fā)變成水蒸氣分子之比 等于55.55.
【解析】在給定的溫度壓強下水的飽和蒸汽壓是可以通過實驗測出來的.測得水的飽和蒸汽壓后,由理想氣體方程出發(fā)可以得到該溫度壓強下水的飽和蒸汽的濃度(指的是單位體積內(nèi)的水分子的物質(zhì)的量).假設(shè)水的飽和蒸汽產(chǎn)生的分壓為P0 , 根據(jù)公式P0V=NRT 得 濃度A= 從氣體的熱統(tǒng)計學(xué)角度求出單位時間內(nèi)的凝結(jié)速率,我們也就得到了水在該溫度壓強下的蒸發(fā)速率.為了計算這個具體數(shù)值,我們將空氣分子視為以各自的速度運動的剛性小球,在該的假設(shè)條件下,單位時間內(nèi)能夠與液面相撞的小球的數(shù)量可以認為是水的凝結(jié)速率,該速率等于水的蒸發(fā)速率.
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【題目】如圖所示,a、b是勻強電場中的兩點,兩點間的距離為0.4m,兩點的連線與電場線平行,兩點間的電勢差為4.0V,則勻強電場的場強大小為V/m,把電子從a點移到b點,電子的電勢能將 . (填“增大”“減小”或“不變”)
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【題目】“寒夜客來茶當酒,竹爐湯沸火初紅,尋常一樣窗前月,才有梅花便不同”.沐浴著如酒、如月、如梅的茶香,修身養(yǎng)性的民族生生不息.中國的歷史有多長,中國的茶就有多香.茶文化中有許多的物理知識,你知道嗎?例如:
①用沸水才能很快泡出茶香,這是因為溫度越高,現(xiàn)象越明顯;
②茶壺的壺嘴與壺身構(gòu)成一個;
③冬天,揭開剛泡好茶的杯蓋,看見有“白氣”冒出,這是由于水蒸汽遇冷形成(填一物態(tài)變化名稱).
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【題目】用同一熱源加熱某種物質(zhì),使其從固態(tài)變成液態(tài),直至沸騰.整個過程物質(zhì)的溫度與時間關(guān)系圖象如圖所示,下列判斷正確的是( )
A.t1與t2相比,物質(zhì)的內(nèi)能相同.因為溫度相同
B.從t2到t3到t4 , 物質(zhì)都處在沸騰的過程中
C.0~t1時刻,物質(zhì)處于固態(tài);t1~t2時刻,物體處于液態(tài)
D.熔化和沸騰的過程,都要吸熱
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【題目】白天的氣溫是30℃ , 空氣的相對濕度是65%,天氣預(yù)報說夜里的氣溫要降到20℃ , 則空氣中的水蒸氣會不會成為飽和汽?夜里的空氣絕對濕度是多大?相對濕度是多大(30℃時的飽和汽壓為4.242×103PA , 20℃時的飽和汽壓為2.338×103PA)?
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【題目】有A、B兩顆衛(wèi)星繞地心O做圓周運動,旋轉(zhuǎn)方向相同.A衛(wèi)星的周期為T1 , 如圖所示在某一時刻兩衛(wèi)星相距最近,經(jīng)時間t 他們再次相距最近,則B衛(wèi)星的周期T2為( )
A.
B.
C.
D.
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【題目】某食堂的廚房內(nèi),溫度是30°C , 絕對濕度是P1=2.1×103帕,而這時室外溫度是19°C , 絕對濕度是P2=1.3×103帕.那么,廚房內(nèi)外空氣的相對濕度相差多少?在廚房內(nèi)感覺潮濕,還是在廚房外感覺潮濕?30°C時水的飽和汽壓為P3=4.2×103帕,19°C時水的飽和汽壓為P4=2.2×103帕)
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【題目】某同學(xué)利用圖示裝置練習使用多用電表。
(1)測所接電源的電動勢 E:將多用電表的選擇開關(guān)旋到_______擋并選擇適當量程,把開關(guān) S1 打____________填“a”或“b”),開關(guān) S2 打向__________(填“c” 或“d”),讀出并記下電表的示數(shù),然后斷開 S1 和 S2。
(2)測定值電阻的阻值 R(約為 1000Ω):將多用電表的選擇開關(guān)旋到歐姆擋的_______(填“1×”、“×10”、“×100”或“×1k”)擋并進行歐姆調(diào)零,把開關(guān) S1打向__________(填“a”或“b”),開關(guān) S2 打向__________(填“c”或“d”),讀出并記 下電表的示數(shù),然后斷開 S1 和 S2。
(3)測電阻 R 中通過的電流 I:將多用電表的選擇開關(guān)旋到直流“10mA”擋,把 開關(guān) S1 打向 a,開關(guān) S2 打向_______________________________(填“c”或“d”),讀出并記下電表的示數(shù), 然后斷開 S1 和 S2。
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