很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全,轿车在发生一定强度的碰撞时,利叠氮化纳(NaN3)爆炸产生气体(假设都是N2)充入气囊.若氮气充入后安全气囊的容积V=56L,囊中氮气密度ρ=2.5kg/m3,已知氮气的摩尔质最M=0.028kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1,试估算:
(1)囊中氮气分子的总个数N;
(2)囊中氮气分子间的平均距离.
(1)设N2的物质量为n,
则n=ρV M
氮气的分子总数N=
NAρV M
代入数据得N=3×1024.
(2)气体分子间距较大,因此建立每个分子占据一个立方体,
则分子间的平均距离,即为立方体的边长,
所以一个气体的分子体积为:V0=V N
而设边长为a,则有a3=V0
解得:分子平均间距为a=3×10-9m
答:(1)囊中氮气分子的总个数3×1024;
(2)囊中氮气分子间的平均距离3×10-9m.