题目
2 有两瓶不同的气体一瓶是氢气,一瓶是氦气,它们的压强、温度相同,体积不同。则单位体积内的分子数-|||-__ 单位体积内的气体的质量 __ 两种气体分子的平均平动动能 __ 。(填"相同"或-|||-"不同")-|||-(5.0分)-|||-第1空:

题目解答
答案

解析
本题考查理想气体状态方程及气体性质的理解。关键点在于:
- 单位体积内的分子数由压强和温度决定,与气体种类无关;
- 单位体积内的气体质量与气体的摩尔质量相关;
- 分子平均平动动能仅由温度决定。
单位体积内的分子数
根据理想气体方程 $PV = NkT$($N$ 为分子数),可得单位体积内的分子数为:
$\frac{N}{V} = \frac{P}{kT}$
由于两气体的压强 $P$ 和温度 $T$ 相同,单位体积内的分子数相同。
单位体积内的气体质量
气体质量 $m = nM$($n$ 为物质的量,$M$ 为摩尔质量),结合理想气体方程 $n = \frac{PV}{RT}$,单位体积内的质量为:
$\frac{m}{V} = \frac{PM}{RT}$
因氢气和氦气的摩尔质量 $M$ 不同,单位体积内的质量不同。
分子的平均平动动能
分子平均平动动能公式为:
$\overline{E_k} = \frac{3}{2}kT$
温度 $T$ 相同,平均平动动能相同。