1. 亞佛加厥數 (5 分)
現有相同大小之球形水滴分散於氬氣之中。實驗發現在 27°C 時,每一水滴的直徑為 1.0 μm (微米),並且與氬氣不斷進行碰撞,形成一個熱平衡系統。假設水滴彼此間不會發生碰撞。在27°C時,這些水滴的平均速率為 0.50 cm/s。水滴的密度為 1.0 g/cm3。
1-1. 計算水滴在27°C時的平均動能(mv2/2)。球體的體積為 (4/3)πr3,r 是其半徑。
若溫度改變,水滴大小與速率也會跟著改變。實驗發現在0°C 到100(C 之間,水滴的平均動能 EMBED Equation.3 隨溫度呈線性的變化,如下圖所示。假定低於0(C一直到絕對零度,此線性關係仍然適用。