【题】假如将1升酒精倒入大海里,那么酒精分子在过一段时间后就会平均分散在海洋里。那么你知道从海洋里要将一个酒精分子舀出来需要舀出多少升水才可以吗?
【解】我们需要将1升酒精里包含的分子数量和海洋里水的体积比较一下,才能对这个问题有所答复。这两个数字都超过我们的想象,需要通过计算才能确定它们的大小。下面我们运算一下:
和任何其他物质“1克分子”一样,1克分子的酒精所包含的分子数量为6.02×1023(即“阿伏伽德罗常数”),那么1克分子酒精的质量就是:
(C2H6O)=2×12+6+16=46(克)
也就是说,1克酒精所含分子数为:
6.02×1023/46 ≈1.3×1022
重800克的1升酒精所含分子的数量是:
1.3×1022×800=104×1023≈1025
海洋的水到底会有多少升呢?已知海洋表面的面积大约是370 000 000平方千米。假设海洋的平均深度为4千米,那么全球海洋中水的总体积是(148×107)立方千米,或者是148×1019(升)≈15×1020(升)。
1升酒精中所包含的分子与海洋中水的升数相除就得到一个整数——7 000。换句话说,不论在海洋的什么地方,我们用一个容量为1升的杯子舀一杯水,它里面平均就会有倒进海洋里的1升酒精中的大约7 000个分子,也就是说每次舀起的1/7 000升水里就会有一个酒精分子。
还有一个对比可供参考:一滴水中所含的分子数量和黑海中水滴的数量——小水滴的数量相当(见图134)。通过利用上边的方法,读者们可以自己计算一下,确认上述是否正确。