题目
两个容积不等的容器，分别储有氢气和氦气，但它们的压强相同，温度相同，则下列各量中相同的是()A. 气体分子数密度B. 单位体积中的气体内能C. 气体的质量密度D. 容器中的分子总数
两个容积不等的容器，分别储有氢气和氦气，但它们的压强相同，温度相同，则下列各量中相同的是()
- A. 气体分子数密度
- B. 单位体积中的气体内能
- C. 气体的质量密度
- D. 容器中的分子总数
题目解答
答案
A
解析
步骤 1：理想气体状态方程
根据理想气体状态方程 \(PV = nRT\)，其中 \(P\) 是压强，\(V\) 是体积，\(n\) 是摩尔数，\(R\) 是理想气体常数，\(T\) 是温度。由于题目中提到压强 \(P\) 和温度 \(T\) 相同，因此可以推导出 \(n/V\) 相同，即分子数密度相同。
步骤 2：分子数密度
分子数密度是指单位体积内的分子数，根据理想气体状态方程，分子数密度 \(n/V\) 与压强 \(P\) 和温度 \(T\) 成正比，与体积 \(V\) 成反比。由于题目中压强 \(P\) 和温度 \(T\) 相同，因此分子数密度相同。
步骤 3：气体内能
气体内能与分子数密度和温度有关，但由于题目中没有给出具体的分子数密度和温度，因此无法确定单位体积中的气体内能是否相同。
步骤 4：气体质量密度
气体质量密度与分子数密度和分子质量有关，但由于题目中没有给出具体的分子质量，因此无法确定气体质量密度是否相同。
步骤 5：容器中的分子总数
容器中的分子总数与分子数密度和体积有关，但由于题目中没有给出具体的体积，因此无法确定容器中的分子总数是否相同。
根据理想气体状态方程 \(PV = nRT\)，其中 \(P\) 是压强，\(V\) 是体积，\(n\) 是摩尔数，\(R\) 是理想气体常数，\(T\) 是温度。由于题目中提到压强 \(P\) 和温度 \(T\) 相同，因此可以推导出 \(n/V\) 相同，即分子数密度相同。
步骤 2：分子数密度
分子数密度是指单位体积内的分子数，根据理想气体状态方程，分子数密度 \(n/V\) 与压强 \(P\) 和温度 \(T\) 成正比，与体积 \(V\) 成反比。由于题目中压强 \(P\) 和温度 \(T\) 相同，因此分子数密度相同。
步骤 3：气体内能
气体内能与分子数密度和温度有关，但由于题目中没有给出具体的分子数密度和温度，因此无法确定单位体积中的气体内能是否相同。
步骤 4：气体质量密度
气体质量密度与分子数密度和分子质量有关，但由于题目中没有给出具体的分子质量，因此无法确定气体质量密度是否相同。
步骤 5：容器中的分子总数
容器中的分子总数与分子数密度和体积有关，但由于题目中没有给出具体的体积，因此无法确定容器中的分子总数是否相同。