Question

(12分)(1)隨著科技的迅猛發展和人們生活水平的提高，下列問題一定能夠實現或完成的是                                                                     (　　)

A．假如全世界60億人同時數1 g水的分子個數，每人每小時可以數5000個，不間斷地數，則大約20年能數完(阿伏加德羅常數NA取6.0×1023個/mol)

B．熱量可以從低溫物體傳到高溫物體

C．熱機的效率達到100 %

D．太陽能的利用普及到老百姓的日常生活中

(2)某學校研究性學習小組組織開展一次探究活動，想估算地球周圍大氣層空氣的分子個數和早晨同中午相比教室內的空氣的變化情況．一學生通過網上搜索，查閱得到以下幾個物理量數據：地球的半徑R＝6.4×10⁶ m，地球表面的重力加速度g＝9.8 m/s²，大氣壓強p₀＝1.0×10⁵ Pa，空氣的平均摩爾質量M＝2.9×10^{－2 kg/mol}，阿伏加德羅常數N_A＝6.0×10²³個/mol.另一個同學用溫度計測出早晨教室內的溫度是7℃，中午教室內的溫度是27℃.
①第一位同學根據上述幾個物理量能估算出地球周圍大氣層空氣的分子數嗎？若能，請說明現由；若不能，也請說明理由．
②根據上述幾個物理量能否估算出中午跑到教室外的空氣是早晨教室內的空氣的幾分之幾？

Answer 1

(1)B、D　(2)①能，理由見　②

(1)可估算需要10萬年才能數完，所以A錯；熱力學第二定律告訴我們B正確；熱機是把內能轉化為機械能的機器，根據熱力學第二定律可知C錯；太陽能的開發和利用是人類開發新能源的主要思路，完全可以實現全民普及太陽能，所以D正確．正確的為B、D.
(2)①能．因為大氣壓強是由大氣重力產生的，
由p₀＝＝，得m＝
把查閱得到的數據代入上式得m≈5.2×10¹⁸kg
大氣層空氣的分子數為
N＝N_A＝×6.0×10²³個
≈1.1×10⁴⁴個
②可認為中午同早晨教室內的壓強不變，根據等壓變化規律＝，
將T₁＝280 K、T₂＝300 K，代入得
V₂＝V₁
故跑到室外的空氣體積ΔV＝V₂－V₁＝V₁
所以跑到室外空氣占早晨室內的比例為
＝＝.