Question

在一個大氣壓下，水在沸騰時，1g水吸收2263.8J的熱量后由液態變成同溫度的氣態，其體積由1.043cm³變為1676cm³，求：
（1）lg水所含的分子數；
（2）體積膨脹時氣體對外界做的功形；
（3）氣體的內能變化．（大氣壓強p₀=1.0×10⁵Pa，水的摩爾質量為μ=18g/mol，阿伏加德羅常數N_A=6.0×10²³/mol）

Answer 1

（1）lg水所含的分子數為 n=

m

μ

×N_A=

1

18

×6.0×10²³=3.3×10²²（個）
（2）在一個恒定標準大氣壓P=1.0×10⁵ Pa下，其體積由1.043cm³變為1676cm³，
所以體積膨脹時氣體對外做的功為W=P₀△V=1.0×10⁵×（1676-1.043）×10^-6J=167.5J
（3）根據熱力學第一定律得：
△U=Q-W=2263.8J-167.5J=2096.3J，即內能增加了2096.3J．
答：
（1）lg水所含的分子數為3.3×10²²個；
（2）體積膨脹時氣體對外界做的功為167.5J；
（3）氣體的內能增加了2096.3J．