Question

(12分)(1)随着科技的迅猛发展和人们生活水平的提高，下列问题一定能够实现或完成的是                                                                     (　　)

A．假如全世界60亿人同时数1 g水的分子个数，每人每小时可以数5000个，不间断地数，则大约20年能数完(阿伏加德罗常数NA取6.0×1023个/mol)

B．热量可以从低温物体传到高温物体

C．热机的效率达到100 %

D．太阳能的利用普及到老百姓的日常生活中

(2)某学校研究性学习小组组织开展一次探究活动，想估算地球周围大气层空气的分子个数和早晨同中午相比教室内的空气的变化情况．一学生通过网上搜索，查阅得到以下几个物理量数据：地球的半径R＝6.4×10⁶ m，地球表面的重力加速度g＝9.8 m/s²，大气压强p₀＝1.0×10⁵ Pa，空气的平均摩尔质量M＝2.9×10^{－2 kg/mol}，阿伏加德罗常数N_A＝6.0×10²³个/mol.另一个同学用温度计测出早晨教室内的温度是7℃，中午教室内的温度是27℃.
①第一位同学根据上述几个物理量能估算出地球周围大气层空气的分子数吗？若能，请说明现由；若不能，也请说明理由．
②根据上述几个物理量能否估算出中午跑到教室外的空气是早晨教室内的空气的几分之几？

Answer 1

(1)B、D　(2)①能，理由见　②

(1)可估算需要10万年才能数完，所以A错；热力学第二定律告诉我们B正确；热机是把内能转化为机械能的机器，根据热力学第二定律可知C错；太阳能的开发和利用是人类开发新能源的主要思路，完全可以实现全民普及太阳能，所以D正确．正确的为B、D.
(2)①能．因为大气压强是由大气重力产生的，
由p₀＝＝，得m＝
把查阅得到的数据代入上式得m≈5.2×10¹⁸kg
大气层空气的分子数为
N＝N_A＝×6.0×10²³个
≈1.1×10⁴⁴个
②可认为中午同早晨教室内的压强不变，根据等压变化规律＝，
将T₁＝280 K、T₂＝300 K，代入得
V₂＝V₁
故跑到室外的空气体积ΔV＝V₂－V₁＝V₁
所以跑到室外空气占早晨室内的比例为
＝＝.