Question

某同學家新買了一臺雙門電冰箱，冷藏室容積為107 L，冷凍室容積為118 L，假設室內空氣為理想氣體．

(1)若室內空氣摩爾體積為22.5×10^－3 m³/mol，阿伏加德羅常數為6.0×10²³ mol^－1，在家中關閉冰箱門密封后，電冰箱的冷藏室和冷凍室內大約共有多少個空氣分子．

(2)若室內溫度為27℃，大氣壓為1×10⁵ Pa，關閉冰箱門通電工作一段時間后，冷藏室內溫度降為6℃，若冷凍室溫度降為－9℃，此時冷藏室與冷凍室中空氣的壓強差多大．

(3)冰箱工作時把熱量從溫度較低的冰箱內部傳到溫度較高的冰箱外部，請分析說明這是否違背熱力學第二定律．

 

Answer 1

【答案】

(1)6.0×10²⁴個 (2)5.0×10³ Pa (3)見解析

【解析】

試題分析：(1)N＝N_A＝6.0×10²⁴個

(2)設氣體初始溫度為t₀，壓強為p₀；后來冷藏室與冷凍室中的溫度和壓強分別為t₁、p₁和t₂、p₂，由于兩部分氣體分別做等容變化，根據查理定律

＝

p₁＝p₀

同理p₂＝p₀

得Δp＝p₁－p₂＝p₀

代入數據得Δp＝5.0×10³ Pa

(3)不違背熱力學第二定律，因為熱量不是自發(fā)地由低溫向高溫傳遞，冰箱工作過程中要消耗電能

考點：阿伏伽德羅常數 理想氣體狀態(tài)方程 熱力學第二定律

點評：這是一道綜合題，宏觀世界與微觀世界的聯(lián)系就是阿伏伽德羅常數，理想氣體狀態(tài)方程是熱學部分的重點知識之一，應該熟練掌握并靈活應用，用熱力學第二定律解釋現象是典型題型。