题目
判断:分子质量一定, 温度越高的气体,分子最概然速率越大 A 错B 对
判断:分子质量一定, 温度越高的气体,分子最概然速率越大
A 错
B 对
题目解答
答案
B 对
最概然速率公式:(k为常数,m为分子质量,T为温度),根据公式可推断:对同一种气体(m相同),温度升高时,最概然速率vp增大
解析
考查要点:本题主要考查气体分子运动论中的最概然速率公式及其影响因素,要求学生理解温度对分子速率分布的影响。
解题核心思路:
- 明确最概然速率公式:$v_p = \sqrt{\dfrac{2kT}{m}}$,其中$k$为玻尔兹曼常数,$T$为温度,$m$为分子质量。
- 分析公式中变量与常量的关系:当分子质量$m$固定时,最概然速率$v_p$与温度$T$的平方根成正比。
- 结论:温度升高时,最概然速率必然增大。
破题关键点:
- 正确写出最概然速率公式,明确各符号的物理意义。
- 理解题目中“分子质量一定”隐含$m$为常数,从而将$v_p$与$T$的关系简化为正比例关系。
根据最概然速率公式:
$v_p = \sqrt{\dfrac{2kT}{m}}$
其中:
- $k$为玻尔兹曼常数(恒定);
- $m$为分子质量(题目中固定);
- $T$为气体温度。
推导过程:
- 公式变形:将公式平方后得
$v_p^2 = \dfrac{2kT}{m}.$
可见$v_p^2$与$T$成正比。 - 温度的影响:当温度$T$升高时,$v_p^2$增大,因此$v_p$也增大。
- 结论:在分子质量$m$固定时,温度$T$越高,最概然速率$v_p$越大。