Chemistry Labs

Bài 1

Số Avogadro. Các giọt nước hình cầu phân tán trong khí argon. Ở 27 ∘C27\ ^\circ\mathrm{C}, mỗi giọt có đường kính 1.0 μ\mum và va chạm với argon; giả sử các giọt không va chạm với nhau. Tốc độ căn quân phương của giọt được xác định là 0.50 cm s−10.50\ \mathrm{cm\ s^{-1}} ở 27 ∘C27\ ^\circ\mathrm{C}. Khối lượng riêng của giọt nước là 1.0 g cm−3^{-3}. (1.1) Tính động năng trung bình (mv2/2m v^2/2) của giọt này ở 27 ∘C27\ ^\circ\mathrm{C}. Thể tích khối cầu là 43πr3\frac{4}{3}\pi r^3. Khi nhiệt độ đổi, kích thước và tốc độ giọt cũng đổi. Động năng trung bình giữa 0 ∘C0\ ^\circ\mathrm{C} và 100 ∘C100\ ^\circ\mathrm{C} biến thiên tuyến tính theo nhiệt độ; giả sử vẫn tuyến tính dưới 0 ∘C0\ ^\circ\mathrm{C} và triệt tiêu ở độ không tuyệt đối (−273 ∘C-273\ ^\circ\mathrm{C}). Ở cân bằng nhiệt, động năng trung bình bằng nhau không phụ thuộc khối lượng hạt (định lý phân bố đều). Nhiệt dung riêng đẳng tích của argon (khối lượng nguyên tử 40) là 0.31 J g−1 K−10.31\ \mathrm{J\ g^{-1}\ K^{-1}}. (1.2) Tính số Avogadro mà không dùng phương trình khí lý tưởng, hằng số khí hoặc hằng số Boltzmann.
Bước 2/4: Động năng trung bình ở 27 °C
← TrướcTiếp →
Ek=12mv2=12(5.2×10−16 kg)(0.50×10−2 m s−1)2=6.9×10−21 JE_k = \tfrac{1}{2} m v^2 = \tfrac{1}{2}(5.2\times10^{-16}\ \text{kg})(0.50\times10^{-2}\ \text{m s}^{-1})^2 = 6.9\times10^{-21}\ \text{J}
Phân tích

Dùng tốc độ căn quân phương v=0.50 cm s−1=5.0×10−3v = 0.50\ \text{cm s}^{-1} = 5.0\times10^{-3} m s−1^{-1}, Ek=12mv2=6.9×10−21E_k = \frac{1}{2}mv^2 = 6.9\times10^{-21} J.