温度.压强相同的氦气和氧气他们分子的平均动能和平均平动动能有如下关系A.两者的平均动能与平均平动动能皆相等B平均动能相等平均平动动能不相等C.平均平动动能相等平均动能不相

Question

温度.压强相同的氦气和氧气 他们分子的平均动能和平均平动动能有如下关系 A.两者的平均动能与平均平动动能皆相等 B平均动能相等 平均平动动能不相等 C.平均平动动能相等 平均动能不相等 D.两者的平均动能与平均平动动能皆不相等 (请问答案是哪个)
请回答的详细点= =

Answer 1

选C,因为氦气是单原子分子,氧气是双原子分子.
它们的自由度不一样,分子平均动能Ek=nKT,n是表征分子空间自由度的量.对于单原子分子来说,n=3/2；双原子分子n=5/2；多原子分子n=3.K是玻尔兹曼常数,K=1.38066×10^(-23)J/K.
所以,同一温度同一压强下,氦气的平均动能要比氧气小.
但是,氧气分子多出来那部分动能是怎么来的呢?主要是氧气分子中两个氧原子围绕分子质心旋转所产生的转动动能.也就是说,对于单原子分子的气体,比如氦气,在同一温度下,它们与氧气分子的平动动能是相等的,都是1.5KT；氧气分子只是要多一个转动动能KT而已.
如果是同温度下氧气与二氧化碳相比,二氧化碳还要多一个伸缩的振动动能,就是三个原子之间的距离不断变化产生的振动动能.