问题 问答题

已知地球的半径为R,大气层厚度为h(可认为大气层厚h<R),空气的平均摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,大气压强为P0,则:

(1)地球大气层的空气分子数为多少?

(2)分子间的平均距离为多少?

答案

(1)设大气层中气体的质量为m,由大气压强产生,mg=p0S,即:m=

p0S
g

         分子数n=

mNA
M
=
p0SNA
Mg
=
R2P0NA
Mg

(2)假设每个分子占据一个小立方体,各小立方体紧密排列,则小立方体边长即为空气分子平均间距,设为a,大气层中气体总体积为V,a=

3
V
n

而 V=4πR2h,

所以 a=

3
Mgh
P0NA

答:(1)地球大气层的空气分子数为

R2P0NA
Mg

    (2)分子间的平均距离为

3
Mgh
P0NA

单项选择题
填空题