题目
【题目】-|||-某容器储存有2升的双原子分子理想气体,其压强为-|||-https:/img.zuoyebang.cc/zyb_905bd1521f6b78e92507d96a8bc2b23f.jpg.5times (10)^5Pa, 则该气体的平均平动动能的总和为 ()-|||-A.450J-|||-B.300J-|||-C.150J-|||-D.600J

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查理想气体状态方程与分子平均平动动能的关系,需要学生掌握压强与分子平均动能的联系,并能灵活运用相关公式进行计算。
解题核心思路:
- 明确公式关系:理想气体的压强公式为 $PV = NkT$,其中 $N$ 为分子数,$k$ 为玻尔兹曼常数,$T$ 为温度。
- 总平动动能公式:单个分子的平均平动动能为 $\frac{3}{2}kT$,总平动动能为 $\frac{3}{2}NkT$。
- 公式变形:将总平动动能与压强、体积直接关联,推导出 $\text{总平动动能} = \frac{3}{2}PV$。
破题关键点:
- 无需计算分子数:通过公式变形直接利用压强和体积计算总平动动能,简化计算步骤。
- 单位统一:注意体积单位从升转换为立方米。
已知条件:
- 体积 $V = 2 \, \text{升} = 0.002 \, \text{立方米}$
- 压强 $P = 1.5 \times 10^5 \, \text{Pa}$
推导过程:
- 总平动动能公式:
根据理想气体状态方程 $PV = NkT$,总平动动能为:
$\text{总平动动能} = \frac{3}{2}NkT = \frac{3}{2}PV$ - 代入数据计算:
$\text{总平动动能} = \frac{3}{2} \times 1.5 \times 10^5 \, \text{Pa} \times 0.002 \, \text{m}^3 = 450 \, \text{J}$
结论:总平动动能的总和为 450 J,对应选项 A。