题目
有1mol氢气,在温度为27时,它的平动动能、转动动能和内能各是多少?()
有1mol氢气,在温度为27时,它的平动动能、转动动能和内能各是多少?()
题目解答
答案
解:
理想气体分子的能量
(4分)
平动动能 
(
) (2分)
转动动能 
() (2分)
内能
() (2分)
解析
步骤 1：确定理想气体分子的能量公式
理想气体分子的能量公式为 $E = v \dfrac{i}{2}RT$，其中 $v$ 是摩尔数，$i$ 是自由度，$R$ 是理想气体常数，$T$ 是温度。
步骤 2：计算平动动能
氢气分子的平动自由度为3，因此平动动能 $E_t = v \dfrac{3}{2}RT$。将 $v = 1$ mol，$R = 8.31$ J/(mol·K)，$T = 27 + 273 = 300$ K 代入公式，得到 $E_t = 1 \times \dfrac{3}{2} \times 8.31 \times 300 = 3739.5$ J。
步骤 3：计算转动动能
氢气分子的转动自由度为2，因此转动动能 $E_r = v \dfrac{2}{2}RT$。将 $v = 1$ mol，$R = 8.31$ J/(mol·K)，$T = 300$ K 代入公式，得到 $E_r = 1 \times \dfrac{2}{2} \times 8.31 \times 300 = 2493$ J。
步骤 4：计算内能
氢气分子的总自由度为5，因此内能 $E_i = v \dfrac{5}{2}RT$。将 $v = 1$ mol，$R = 8.31$ J/(mol·K)，$T = 300$ K 代入公式，得到 $E_i = 1 \times \dfrac{5}{2} \times 8.31 \times 300 = 6232.5$ J。
理想气体分子的能量公式为 $E = v \dfrac{i}{2}RT$，其中 $v$ 是摩尔数，$i$ 是自由度，$R$ 是理想气体常数，$T$ 是温度。
步骤 2：计算平动动能
氢气分子的平动自由度为3，因此平动动能 $E_t = v \dfrac{3}{2}RT$。将 $v = 1$ mol，$R = 8.31$ J/(mol·K)，$T = 27 + 273 = 300$ K 代入公式，得到 $E_t = 1 \times \dfrac{3}{2} \times 8.31 \times 300 = 3739.5$ J。
步骤 3：计算转动动能
氢气分子的转动自由度为2，因此转动动能 $E_r = v \dfrac{2}{2}RT$。将 $v = 1$ mol，$R = 8.31$ J/(mol·K)，$T = 300$ K 代入公式，得到 $E_r = 1 \times \dfrac{2}{2} \times 8.31 \times 300 = 2493$ J。
步骤 4：计算内能
氢气分子的总自由度为5，因此内能 $E_i = v \dfrac{5}{2}RT$。将 $v = 1$ mol，$R = 8.31$ J/(mol·K)，$T = 300$ K 代入公式，得到 $E_i = 1 \times \dfrac{5}{2} \times 8.31 \times 300 = 6232.5$ J。