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(3-3)
(1)1968年,托雷一坎永号油轮在英吉利海峡触礁,有大约8万吨原油泄漏,污染了英国100多千米的海岸线,使25000只海鸟死亡。石油流入海中,危害极大。在海洋中泄漏m=1t原油可覆盖S=12km2的海面,试估算油膜厚度是原油的分子直径的多少倍?(设原油密度为ρ=0.91×103kg/m3,保留一位有效数字,分子直径的数量级D=10-10m)
(2)如图所示,一根足够长的两端开口的粗细均匀的直管,竖直插入很大的水银槽中。有个质量不计的横截面积S=1cm2的活塞A,在管中封闭一段长L=10cm的理想气体。开始时A处于静止状态。现在用力F竖直向上缓慢拉动活塞A,不计管壁对A的摩擦。当F=2N时,A再次静止。设整个过程中环境温度不变,外界大气压p0=1.0×105Pa(约为75cmHg),求:

①A再次静止时的气体压强P2
②A再次静止时的气体长度L2
③在此过程中活塞A上升的距离h。
(1)
(2)①0.8×105Pa
L2=12.5cm
③17.5cm
(1)解:设油膜的厚度为H,分子直径的数量级D=10-10m,则
(6分)
(2)①P2= P0—F/S=1.0×105Pa-2/1×10-4 Pa=0.8×105Pa(4分)
②根据玻意耳定律得到P1 L1S=P2 L2S   1.0×105×10=0.8×105 L2  L2=12.5cm(6分)
③由于内外气体压强的压强差为0.2×105Pa 约等于75cmHg×0.2×105/1.0×105=15cmHg,所以下面管中水银面上升15cm,故活塞上升的距离为增加的气体的长度与下面水银上升的距离之和2.5cm+15cm=17.5cm(4分)
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,已知一滴溶液中油酸的体积为V油酸,配制的油酸溶液中,纯油酸与溶液体积之比为1∶500,1 mL溶液含250滴.那么一滴溶液中纯油酸体积为V油酸=________cm3;该实验中油膜厚度d与油酸分子直径D的关系是           

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

在“用单分子油膜估测分子大小”实验中,
小题1:某同学操作步骤如下:
A.取一定量的无水酒精和油酸,制成一定浓度的油酸酒精溶液;
B.在量筒中滴入一滴该溶液,测出它的体积;
C.在蒸发皿内盛一定量的水,再滴入一滴油酸酒精溶液,待其散开稳定;
D.在蒸发皿上覆盖透明玻璃,描出油膜形状,用透明方格纸测量油膜的面积。
上述操作步骤中有错误的操作步骤是         (填写步骤前面的字母)
小题2:将1 cm3的油酸溶于酒精,制成300 cm3的油酸酒精溶液;测得l cm3的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在均匀撒了痱子粉的水面上,测得所形成的油膜的面积是0.13 m2。由此估算出油酸分子的直径为_________m。(结果保留l位有效数字)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

(1)(8分)在做“油膜法估测分子的直径”的实验中,
①下列操作错误的是                               (   )
A.将纯油酸直接滴在水面上
B.向量筒中滴1 mL酒精油酸溶液,记下其滴数
C.用试管向水面倒酒精油酸溶液少许
D.在计算油膜面积时,凡是占到方格的一部分的都计入方格的总数
                               
②设酒精油酸溶液的浓度为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL,用注射器量得1 mL上述溶液中有液滴50滴,然后把痱子粉均匀地撒在水面上,接着把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上描出油膜的轮廓,随后把玻璃板放在坐标纸上,其形状如下图所示,已知坐标纸中正方形小方格的边长为20 mm,则油酸分子的直径约为        m(保留一位有效数字).
(2)(11分)像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示.分别是光电门的激光发射和接收装置.当有物体从间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.

现利用如图乙所示装置测量边长为的立方体滑块和长l m左右的木板间的动摩擦因数,图中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出).让滑块从木板的顶端滑下,光电门l、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为 (数量级s),用20分度的游标卡尺测量小滑块的宽度,其读数如图丙所示.

①读出滑块的宽度=       cm.
②滑块通过光电门l的速度=     ,滑块通过光电门2的速度=     (用字母表示).
③若仅提供一把米尺,已知当地的重力加速度为g,为完成测量,除了研究和斜面倾角之外,还需测量的物理量是               (说明该量的物理意义,同时指明代表物理量的字母).
④用③中各量求解动摩擦因数的表达式        (用字母g及③中所测量的物理量表示).

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

体积为V的油滴,落在平静的水面上,扩展成面积为S的单分子油膜,则该油滴的分子直径约为           。已知阿伏伽德罗常数为NA,油的摩尔质量为M,则一个油分子的质量为           

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

用长度能放大600倍的显微镜观察布朗运动.估计放大后的小颗粒(碳粒)体积为0.1×10-9 m3,已知碳的密度是2.25×103 kg/m3,摩尔质量是1.2×10-2 kg/mol,阿伏加德罗常数为6.0×1023 mol-1,试估算小碳粒中的分子数和碳原子的直径.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

用油膜法估测油酸分子的大小,实验器材有:体积分数(含油酸体积与油酸酒精溶液总体积比)为c的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1mL的量筒,盛有适量清水的45×50cm的浅盘.痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸.
(1)下面是主要实验步骤.请补全所缺步骤
a.用滴管将体积分数为c的油酸酒精溶液一滴一滴的滴入量筒中,记下滴入油酸酒精溶液的体积为V时的滴数N;
b.将痱子粉均匀撒在浅盘内的水面上,用滴管吸取体积分数为c的油酸酒精溶液,从低处向水面中央一滴一滴的滴入,直到稳定的油酸薄膜有足够大的面积而又不与器壁接触时为止,记下滴入的滴数n;
c______;
d.将画有油酸薄膜的玻璃板放在坐标纸上计算轮廓内正方形的个数,算出油酸薄膜的面积S.
(2)用已知量和测得量表示单个油酸分子的直径为______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

读出图a和图b中所表示的长度:

(1)_____________mm。   (2)_______________cm。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

一滴纯油酸体积为V,将其滴在面积为S1的水面上形成面积为S2的油膜,且油膜未占满水面。则油酸分子直径的估算值为         

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同步练习册答案