题目
两瓶不同种类的理想气体,它们的分子的平均平动动能相同,但单位积内的分子数不同,两气体的:( )A. 内能一定相同 B. 分子的平均动能一定相同 C. 压强一定相同 D. 温度一定相同 E. 解: 由 可得
两瓶不同种类的理想气体,它们的分子的平均平动动能相同,但单位积内的分子数不同,两气体的:( )
A. 内能一定相同B. 分子的平均动能一定相同
C. 压强一定相同
D. 温度一定相同
E. 解: 由

题目解答
答案
D
解析
考查要点:本题主要考查理想气体的性质,特别是分子平均平动动能与温度的关系,以及压强、内能等宏观量的决定因素。
解题核心思路:
- 明确分子平均平动动能与温度的关系:根据热力学定律,分子平均平动动能仅由温度决定,与气体种类无关。
- 区分不同宏观量的决定因素:压强由单位体积分子数和温度共同决定,内能由温度和分子总数决定,需结合题目条件分析。
破题关键点:
- 平均平动动能相同直接推出温度相同(选项D正确)。
- 单位体积分子数不同导致压强不同(选项C错误)。
- 内能需结合分子总数和温度判断,题目未明确分子总数是否相同,因此内能不一定相同(选项A错误)。
- 分子平均动能包含平动、转动等动能,题目未限定气体类型,无法确定总平均动能是否相同(选项B错误)。
选项分析
选项D:温度一定相同
根据分子平均平动动能公式:
$\overline{E_{\text{平}}} = \frac{3}{2}kT$
若两气体分子的平均平动动能相同,则它们的温度$T$必然相同。温度是分子热运动剧烈程度的标志,与气体种类无关,因此选项D正确。
选项C:压强一定相同
压强公式为:
$p = n k T$
其中$n$为单位体积分子数。题目中$n$不同,但$T$相同,因此压强$p$不同,选项C错误。
选项A:内能一定相同
理想气体的内能公式为:
$U = \frac{3}{2} N k T$
其中$N$为总分子数。题目未说明两气体的总分子数是否相同,因此内能可能不同,选项A错误。
选项B:分子的平均动能一定相同
分子平均动能包含平动、转动等动能。若气体为单原子分子,则平均动能等于平动动能的3倍;若为多原子分子,则包含其他形式动能。题目未限定气体类型,无法确定总平均动能是否相同,选项B错误。