Question

某同學(xué)家新買了一臺(tái)雙門電冰箱，冷藏室容積為107 L，冷凍室容積為118 L，假設(shè)室內(nèi)空氣為理想氣體．

(1)若室內(nèi)空氣摩爾體積為22.5×10^－3 m³/mol，阿伏加德羅常數(shù)為6.0×10²³ mol^－1，在家中關(guān)閉冰箱門密封后，電冰箱的冷藏室和冷凍室內(nèi)大約共有多少個(gè)空氣分子．

(2)若室內(nèi)溫度為27℃，大氣壓為1×10⁵ Pa，關(guān)閉冰箱門通電工作一段時(shí)間后，冷藏室內(nèi)溫度降為6℃，若冷凍室溫度降為－9℃，此時(shí)冷藏室與冷凍室中空氣的壓強(qiáng)差多大．

(3)冰箱工作時(shí)把熱量從溫度較低的冰箱內(nèi)部傳到溫度較高的冰箱外部，請(qǐng)分析說(shuō)明這是否違背熱力學(xué)第二定律．

 

Answer 1

【答案】

(1)6.0×10²⁴個(gè) (2)5.0×10³ Pa (3)見解析

【解析】

試題分析：(1)N＝N_A＝6.0×10²⁴個(gè)

(2)設(shè)氣體初始溫度為t₀，壓強(qiáng)為p₀；后來(lái)冷藏室與冷凍室中的溫度和壓強(qiáng)分別為t₁、p₁和t₂、p₂，由于兩部分氣體分別做等容變化，根據(jù)查理定律

＝

p₁＝p₀

同理p₂＝p₀

得Δp＝p₁－p₂＝p₀

代入數(shù)據(jù)得Δp＝5.0×10³ Pa

(3)不違背熱力學(xué)第二定律，因?yàn)闊崃坎皇亲园l(fā)地由低溫向高溫傳遞，冰箱工作過(guò)程中要消耗電能

考點(diǎn)：阿伏伽德羅常數(shù) 理想氣體狀態(tài)方程 熱力學(xué)第二定律

點(diǎn)評(píng)：這是一道綜合題，宏觀世界與微觀世界的聯(lián)系就是阿伏伽德羅常數(shù)，理想氣體狀態(tài)方程是熱學(xué)部分的重點(diǎn)知識(shí)之一，應(yīng)該熟練掌握并靈活應(yīng)用，用熱力學(xué)第二定律解釋現(xiàn)象是典型題型。