试题与答案

(1)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,若100滴油酸的体积为1ml,则1滴

题型:计算题

题目:

(1)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,若100滴油酸的体积为1ml,则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是       .(油酸的摩尔质量M=0.283kg·mol-1,密度ρ=0.895×103kg·m-3NA=6.02×1023mol-1.结果保留一位有效数)

(2)如图所示,两端开口、粗细均匀的足够长玻璃管插在大水银槽中,管的上部有一定长度的水银,两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中.开启上部连通左右水银的阀门A,当温度为300 K平衡时水银的位置如图,其中左侧空气柱长度L1=50cm,左侧空气柱底部的水银面与水银槽液面高度差为h2=5cm,左右两侧顶部的水银面的高度差为h1=5cm,大气压为75 cmHg.求:

①右管内气柱的长度L2

②关闭阀门A,当温度升至405 K时,左侧竖直管内气柱的长度L3

答案:

(1)1×101m2(2)①50cm  ②60 cm

题目分析:解:(1)1×101m2

(2)①左管内气体压强p1 = p0 + h2 = 80cmHg,(1分)

右管内气体压强p2 = p + h1 = 85cmHg(1分),p 2 = p0 + h3(1分)

得右管内外液面高度差为h3 = 10cm(1分),则L2 = L1 - h1 - h2 + h3 = 50cm(1分)

②设玻璃管横截面积S,对左侧管内气体:p1 =" 80cmHg" , V1 =" 50S" , T1 = 300K

当温度升至405K 时,设左侧管内水银面下降了 x cm,则有:

p 2=" (80" + x ) cmHg , V2 = L3S =" (50" + x )S , T2 = 405K

根据(2分),代入数据得 x = 10cm(1分)

则:左侧竖直管内空气柱长度L3 =" 60" cm.(1分)

点评:本实验的模型是不考虑油酸分子间的空隙,采用估算的方法求面积,肯定存在误差,但本实验只要求估算分子大小,数量级符合要求就行了;利用理想气体状态方程列式求解,要注意研究过程中哪些量不变,哪些量变化.

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