两容器内分别盛有氢气和氦气,若它们的温度和质量分别相等,则()。
A 、两种气体分子的平均平动动能相等
B 、两种气体分子的平均动能相等
C 、两种气体分子的平均速率相等
D 、两种气体分子的内能相等
【正确答案:A】
两种理想气体的温度相等,分子的平均平动动能:只与绝对温度成正比,与分子的种类无关,所以相等;分子的平均动能:,其中i为分子的自由度,分子的自由度不同,所以平均动能不相等,理想气体的内能为,其中i为分子的自由度,分子的自由度和压强不同,所以内能也不相等。
答案:BC
原因:能均分定理:平衡态的气体分子平均动能只与温度有关(成正比),势能也是。动能包括平动动能、转动动能。故A错,B对。B对,故C也对,因为动能正比于速率二次方。D错,因为两容器气体质量相等,但分子不同,故分子数量不等,故内能(正比于分子数量与平均动能与平均势能之和)不等。
B,氦气是一个氦原子,所以,没有振动动能,然而氢气有。
C,平均平动动能相等,然而分子的质量不一样,所以,平均速率不一样。
D,氢气还有转动动能,振动动能,所以,氢气的内能大。
因为分子的平均动能 =,分子的平均平动动能=,内能=
而对于H2:i=5,对于He:i=3
又两种气体的摩尔数、温度均相同,
故 两种气体分子的平均动能不等;
两种气体分子的内能不相等。两种气体分子的平均平动动能相等;选A
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