题目
某种单原子理想气体处于一定温度,它的内能是A. 与压强和体积有关B. 全部分子的平动动能与转动动能之和C. 全部分子的平动动能之和;D. 全部分子的平动动能与气体整体的机械能之和。
某种单原子理想气体处于一定温度,它的内能是
A. 与压强和体积有关
B. 全部分子的平动动能与转动动能之和
C. 全部分子的平动动能之和;
D. 全部分子的平动动能与气体整体的机械能之和。
题目解答
答案
C. 全部分子的平动动能之和;
解析
本题考查单原子理想气体内能的概念。解题思路是明确单原子理想气体的分子结构特点,再根据理想气体内能的定义来分析各个选项。
单原子理想气体分子结构特点
单原子理想气体的分子可看作质点,不存在转动,只有平动。
理想气体内能的定义
理想气体的内能是全部分子热运动动能的总和,不包括分子间的势能(因为理想气体分子间无相互作用力),也不包括气体整体的机械能。
对各选项的分析
- A选项:根据理想气体状态方程$pV = \nu RT$(其中$p$为压强,$V$为体积,$\nu$为物质的量,$R$为普适气体常量,$T$为温度),以及理想气体内能公式$E=\frac{i}{2}\nu RT$($i$为分子的自由度),可知理想气体内能只与温度有关,而不是与压强和体积有关,所以A选项错误。
- B选项:由于单原子理想气体分子不存在转动,所以其内能不包含转动动能,B选项错误。
- C选项:因为单原子理想气体分子只有平动,所以其内能就是全部分子的平动动能之和,C选项正确。
- D选项:理想气体内能是全部分子热运动动能的总和,不包括气体整体的机械能,D选项错误。