问题
单项选择题
一瓶氦气和一瓶氮气密度相同,分子平均平动动能相等,而且它们都处于平衡状态,则()。
A.温度相同,压强相同
B.温度不相同,压强不相同
C.温度相同,但是氦气的压强大于氮气的压强
D.温度相同,但是氦气的压强小于氮气的压强
答案
参考答案:C
解析:
分子平均平动动能为,由题意可知,分子平均平动动能相等,所以两气体温度相同。
当气体处于平衡状态时,由理想气体的状态方程
因为氦气和氮气的温度相同、密度相同,氦气的摩尔质量M氮气小于氮气的摩尔质量 M氮气,故氦气的压强大于氮气的压强。故选答案C。
[点评] 有人会误选(A),他可能认为气体的密度ρ相同,单位体积内的分子数n也就相同,根据p=nKT可知,压强P相同。但是请注意,卢与单位体积分子数n是两个不同物理概念,不能混为一谈,实际上两种气体ρ相同时,分子质量大的气体,单位体积分子数n小,反之亦然。