题目
3,处在热力学温度为了的平衡态的单原子分子理想气体,分子的平均平动动能为( ) (k为玻尔兹曼常数,R为普适气体常数)(A) dfrac (5)(2)kJ (B)3kT(C) dfrac (3)(2)kT (D) dfrac (3)(2)RT
3,处在热力学温度为了的平衡态的单原子分子理想气体,分子的平均平动动能为( ) (k为玻尔兹曼常数,R为普适气体常数)
题目解答
答案
对于热力学温度为 ( T ) 的单原子分子理想气体，在平衡态下，根据统计物理学的结果，分子的平均平动动能 
可以通过分析得到。单原子分子只有平动自由度，没有转动或振动自由度。
根据平均动能定理，平均平动动能为：
其中，( k ) 是玻尔兹曼常数，( T ) 是热力学温度。
因此，答案是
解析
步骤 1：理解单原子分子理想气体的自由度
单原子分子理想气体只有平动自由度，没有转动或振动自由度。因此，单原子分子理想气体的自由度为3。
步骤 2：应用平均动能定理
根据平均动能定理，每个自由度的平均动能为$\dfrac {1}{2}kT$。因此，单原子分子理想气体的平均平动动能为$3 \times \dfrac {1}{2}kT = \dfrac {3}{2}kT$。
步骤 3：选择正确答案
根据上述分析，单原子分子理想气体的平均平动动能为$\dfrac {3}{2}kT$，因此正确答案为(C)。
单原子分子理想气体只有平动自由度，没有转动或振动自由度。因此，单原子分子理想气体的自由度为3。
步骤 2：应用平均动能定理
根据平均动能定理，每个自由度的平均动能为$\dfrac {1}{2}kT$。因此，单原子分子理想气体的平均平动动能为$3 \times \dfrac {1}{2}kT = \dfrac {3}{2}kT$。
步骤 3：选择正确答案
根据上述分析，单原子分子理想气体的平均平动动能为$\dfrac {3}{2}kT$，因此正确答案为(C)。