题目
平衡态下,1mol的氢气分子的平均平动动能为()，平均转动动能为()，平均动能为() A. (3)/(2)kT，(3)/(2)kT，(3)/(2)kT B. (3)/(2)kT，(3)/(2)kT，(3)/(2)kT C. (3)/(2)kT，kT，(5)/(2)kT D. (3)/(2)RT，(3)/(2)RT，(3)/(2)RT
平衡态下,1mol的氢气分子的平均平动动能为()，平均转动动能为()，平均动能为()
- A. $$ $\frac{3}{2}kT$，$\frac{3}{2}kT$，$\frac{3}{2}kT$ $$
- B. $$ $\frac{3}{2}kT$，$\frac{3}{2}kT$，$\frac{3}{2}kT$ $$
- C. $$ $\frac{3}{2}kT$，$kT$，$\frac{5}{2}kT$ $$
- D. $$ $\frac{3}{2}RT$，$\frac{3}{2}RT$，$\frac{3}{2}RT$ $$
题目解答
答案
C
解析
步骤 1：确定氢气分子的自由度
氢气分子（H₂）是一个双原子分子，它在空间中可以进行平动和转动。平动自由度为3（沿x、y、z三个方向的平动），转动自由度为2（绕两个垂直于分子轴的轴转动）。
步骤 2：计算平均平动动能
根据能量均分定理，每个自由度的平均能量为$\frac{1}{2}kT$，其中$k$是玻尔兹曼常数，$T$是温度。因此，氢气分子的平均平动动能为$3 \times \frac{1}{2}kT = \frac{3}{2}kT$。
步骤 3：计算平均转动动能
氢气分子的平均转动动能为$2 \times \frac{1}{2}kT = kT$。
步骤 4：计算平均动能
氢气分子的平均动能是平动动能和转动动能之和，即$\frac{3}{2}kT + kT = \frac{5}{2}kT$。
氢气分子（H₂）是一个双原子分子，它在空间中可以进行平动和转动。平动自由度为3（沿x、y、z三个方向的平动），转动自由度为2（绕两个垂直于分子轴的轴转动）。
步骤 2：计算平均平动动能
根据能量均分定理，每个自由度的平均能量为$\frac{1}{2}kT$，其中$k$是玻尔兹曼常数，$T$是温度。因此，氢气分子的平均平动动能为$3 \times \frac{1}{2}kT = \frac{3}{2}kT$。
步骤 3：计算平均转动动能
氢气分子的平均转动动能为$2 \times \frac{1}{2}kT = kT$。
步骤 4：计算平均动能
氢气分子的平均动能是平动动能和转动动能之和，即$\frac{3}{2}kT + kT = \frac{5}{2}kT$。