题目
处于平衡状态的一瓶氦气和一瓶氮气的分子数密度相同,分子的平均平动动能也相同,则它们（）(A)温度、压强均不相同(B)温度相同,但氦气压强大于氮气的压强(C)温度、压强都相同(D)温度相同,但氦气压强小于氮气的压强
处于平衡状态的一瓶氦气和一瓶氮气的分子数密度相同,分子的平均平动动能也相同,则它们（）
(A)温度、压强均不相同
(B)温度相同,但氦气压强大于氮气的压强
(C)温度、压强都相同
(D)温度相同,但氦气压强小于氮气的压强
题目解答
答案
根据理想气体状态方程
可以得知处于平衡状态的两种气体，分子数密度相同且分子的平均平动动能相同，意味着它们满足相同的状态方程。
由此，我们可以比较两种气体的压强和温度。从状态方程可知，相同分子数密度和分子平均平动动能意味着它们的
、
、
之间的关系是一样的。因此，它们的温度和压强都是相同的.
故选C
解析
步骤 1：理想气体状态方程
理想气体状态方程为 $PV = NkT$，其中 $P$ 是压强，$V$ 是体积，$N$ 是分子数，$k$ 是玻尔兹曼常数，$T$ 是温度。对于单位体积内的分子数密度 $n = \frac{N}{V}$，状态方程可以写为 $P = nkT$。
步骤 2：分子的平均平动动能
分子的平均平动动能为 $\frac{3}{2}kT$，其中 $k$ 是玻尔兹曼常数，$T$ 是温度。如果氦气和氮气的分子平均平动动能相同，那么它们的温度也相同。
步骤 3：比较氦气和氮气的压强
由于氦气和氮气的分子数密度相同，且温度相同，根据理想气体状态方程 $P = nkT$，它们的压强也相同。
理想气体状态方程为 $PV = NkT$，其中 $P$ 是压强，$V$ 是体积，$N$ 是分子数，$k$ 是玻尔兹曼常数，$T$ 是温度。对于单位体积内的分子数密度 $n = \frac{N}{V}$，状态方程可以写为 $P = nkT$。
步骤 2：分子的平均平动动能
分子的平均平动动能为 $\frac{3}{2}kT$，其中 $k$ 是玻尔兹曼常数，$T$ 是温度。如果氦气和氮气的分子平均平动动能相同，那么它们的温度也相同。
步骤 3：比较氦气和氮气的压强
由于氦气和氮气的分子数密度相同，且温度相同，根据理想气体状态方程 $P = nkT$，它们的压强也相同。