Question

在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,有體積為V的水和體積為V的可認(rèn)為是理想氣體的水蒸氣,已知水的密度為ρ,阿伏加德羅常數(shù)為 N_A,水的摩爾質(zhì)量為M_A,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下水蒸氣的摩爾體積為V_A,求:
(1)說明標(biāo)準(zhǔn)狀況下水分子與水蒸氣分子的平均動(dòng)能的大小關(guān)系;
(2)它們中各有多少水分子;
(3)它們中相鄰兩個(gè)水分子之間的平均距離.

Answer 1

(1)相等  (2) N_A

(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,它們的溫度均為0 ℃,所以水分子與水蒸氣分子的平均動(dòng)能相等.
(2)體積為V的水,質(zhì)量為M=ρV①
分子個(gè)數(shù)為 N= N_A②
聯(lián)立①?②得 N= N_A③
對(duì)體積為V的水蒸氣,分子個(gè)數(shù)為 N′= N_A.④
(3)設(shè)相鄰的兩個(gè)水分子之間的平均距離為d,將水分子視為球形,每個(gè)分子的體積為V₀=πd³⑤
解③?⑤得:d=⑥
設(shè)水蒸氣中相鄰的兩個(gè)水分子之間距離為d′,將水分子占的空間視為正方體,則其體積為V′₀==d³⑦
聯(lián)立④?⑦得d′=.⑧
(3)