Question

【題目】在標準狀況下，有體積為V的水和體積為V的可認為是理想氣體的水蒸氣。已知水的密度為ρ，阿伏加德羅常數為NA，水的摩爾質量為MA，在標準狀況下水蒸氣的摩爾體積為VA，求：

（1）標準狀況下水分子與水蒸氣分子的平均動能的大小關系；

（2）它們中各有多少水分子；

（3）它們中相鄰兩個水分子之間的平均距離。

Answer 1

【答案】(1)相等 (2) (3)

【解析】

(1)標準狀況下,它們的溫度均為0 ℃,所以水分子與水蒸氣分子的平均動能相等.

(2)體積為V的水,質量為M=ρV①

分子個數為 N=NA②

聯立①②得 N=NA③

對體積為V的水蒸氣,分子個數為 N′=NA.④

(3)設相鄰的兩個水分子之間的平均距離為d,將水分子視為球形,每個分子的體積為V0=πd3⑤

解③⑤得:d=⑥

設水蒸氣中相鄰的兩個水分子之間距離為d′,將水分子占的空間視為正方體,則其體積為V′0==d3⑦

聯立④⑦得d′=.⑧

(3)