题目
一定量的理想气体贮于某一容器内,温度为T,气体分子的质量为m。根据理想气体分子模型和统计假设,分子速度在x方向分量的平均值为( )A. overline ({v)_(x)}=sqrt (dfrac {8kT)(pi m)} B. overline (v)_(x)=dfrac (1)(3)cdot sqrt (dfrac {8kT)(pi m)} C. overline (v)_(x)=sqrt (dfrac {8kT)(3pi m)}
一定量的理想气体贮于某一容器内,温度为T,气体分子的质量为m。根据理想气体分子模型和统计假设,分子速度在x方向分量的平均值为( )
题目解答
答案
解:在热平衡时,分子在x正反两个方向上的运动是等概率的,故分子速度在x方向分量的平均值为零。
所以答案选D。
解析
步骤 1：理解理想气体分子模型
理想气体分子模型假设分子在容器内做无规则的热运动，分子之间没有相互作用力，分子与容器壁发生完全弹性碰撞。在热平衡状态下，分子在各个方向上的运动是等概率的。
步骤 2：分析分子速度在x方向分量的平均值
由于分子在x正反两个方向上的运动是等概率的，即分子在x方向上的速度分量有正有负，且正负速度分量的分布是对称的。因此，分子速度在x方向分量的平均值为零。
步骤 3：选择正确答案
根据上述分析，分子速度在x方向分量的平均值为零，因此正确答案为D选项。
理想气体分子模型假设分子在容器内做无规则的热运动，分子之间没有相互作用力，分子与容器壁发生完全弹性碰撞。在热平衡状态下，分子在各个方向上的运动是等概率的。
步骤 2：分析分子速度在x方向分量的平均值
由于分子在x正反两个方向上的运动是等概率的，即分子在x方向上的速度分量有正有负，且正负速度分量的分布是对称的。因此，分子速度在x方向分量的平均值为零。
步骤 3：选择正确答案
根据上述分析，分子速度在x方向分量的平均值为零，因此正确答案为D选项。