我国北方需要对房间内空气加热.设有一房间面积为14,高度为3.0m,室内空气通过房间缝隙与外界大气相通,开始时室内温度为0℃,通过加热变为20℃(大气压强为1atm).(1)已知
我国北方需要对房间内空气加热.设有一房间面积为14 ,高度为3 . 0m,室内空气通过房间缝隙与外界大气相通,开始时室内温度为0℃,通过加热变为20℃(大气压强为1atm).
(1)已知空气在标准状况下的摩尔质量为29g/mol,试估算在上述过程中有多少空气分子从室内跑出.(保留两位有效数字)
(2)已知气体分子热运动的平均动能跟热力学温度成正比,空气可以看做理想气体,试分析室内空气内能是否会发生变化.
解析:
(1)由于室内空气与外界大气相通,这个过程中室内空气压强保持不变,估算时按1atm来计算,温度为0℃时室内空气物质的量为. 温度为20℃时,室内空气物质的量为·,跑出的分子数为 ΔN=(-)=·· =××6.0×=7.7×个. (2)由于空气可看做理想气体,分子势能不计,则空气的内能等于所有分子动能之和,引入分子平均动能与热力学温度的比例常数k, 则=kT,E==nkT, 由第(1)问知,,室内空气分子数跟热力学温度成反比.因此,室内空气的内能将不发生变化.
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