Question

在一个大气压下，水在沸腾时，1g水吸收2263.8J的热量后由液态变成同温度的气态，其体积由1.043cm3变为1676

Answer 1

解题思路：（1）根据水的质量与摩尔质量求出摩尔数，再乘以阿伏加德罗常数N_A，即可求出分子数．

（2）根据体积膨胀时气体对外做的功公式W=P₀△V，求气体对外做的功．

（3）根据热力学第一定律求气体的内能变化．

（1）lg水所含的分子数为 n=[m/μ]×N_A=[1/18]×6.0×10²³=3.3×10²²（个）

（2）在一个恒定标准大气压P=1.0×10⁵Pa下，其体积由1.043cm³变为1676cm³，

所以体积膨胀时气体对外做的功为W=P₀△V=1.0×10⁵×（1676-1.043）×10^-6J=167.5J

（3）根据热力学第一定律得：

△U=Q-W=2263.8J-167.5J=2096.3J，即内能增加了2096.3J．

答：

（1）lg水所含的分子数为3.3×10²²个；

（2）体积膨胀时气体对外界做的功为167.5J；

（3）气体的内能增加了2096.3J．

点评：

本题考点： 热力学第一定律．

考点点评： 阿伏加德罗常数是联系宏观与微观的桥梁，通常计算物体的分子数都是先计算摩尔数，再乘以阿伏加德罗常数．用热力学第一定律解题时要注意各物理量的正负号．