(来学网)如果氢气和氦气的温度相同,摩尔数相同,那么这两种气体的(1)平均总动能是否相等;(2)平均平动动能是否相等;(3)内能是否相等(  )。
  • A.
    (来学网)相等;相等;相等
  • B.
    (来学网)不相等;相等;不相等
  • C.
    (来学网)相等;不相等;相等
  • D.
    (来学网)不相等;不相等;不相等
正确答案:
B
答案解析:
【解析】如果将氢气与氦视为理想气体,因氢气为双原子分子,其平动自由度为t=3,转动自由度为r=2,振动自由度为s=0。而氦为单原子分子,其平动自由度为t=3,转动自由度为r=0,振动自由度为s=0。分子的总平均动能包括平均平动动能、平均转动动能和平均振动动能,其公式为:=1/2(t+r+s)kT;可见,氢气和氦气的平均总动能不相等。分子的平均平动动能公式为:=(3/2)kT;故氢气和氦气的平均平动动能相等。分子的内能公式为:E=ν·1/2(t+r+2s)RT;理想气体的振动自由度为s=0,理想气体的自由度为i=t+s,理想气体的内能公式为:E=ν.(i/2)RT;可见,氢气和氦气温度相同,摩尔数相同时,由于自由度不相等,则氢气和氦气的内能不相等。故选择答案B。
【点评】本题考查分子的平均总动能,平均平动动能以及内能公式,掌握它们之间的联系与区别。要明确几个公式中理想气体的自由度。双原子理想气体分子,其平动自由度为t=3,转动自由度为r=2,振动自由度为s=0。单原子理想气体分子,其平动自由度为t=3,转动自由度为r=0,振动自由度为s=0。