[問題] 高中物理的氣體動力論 102指考

[steake (奇蹟)]

下列關於體積固定之密閉容器內理想氣體的性質敘述，何者正確？
(A)壓力和分子平均動量的平方成正比
(B)壓力和所有氣體分子之移動動能的和成正比
(C)溫度升高時，每一個氣體分子的動能都會增加
(D)溫度下降時，密閉容器內理想氣體的壓力升高
(E)氣體分子和容器壁的碰撞是否為彈性碰撞，並不會影響壓力的量值

答案是B

B 毫無疑問對的

但A選項

「分子平均動量」  到底是指「總動量」或是「個別動量」

我覺得個別動量的平方與壓力成正比是對的

這個題目的用詞是不是有其不妥的地方呢

請大家指教

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◆ From: 180.218.254.156
→ mhch:「分子平均動量」  到底是指「總動量」或是「個別動量」???
→ mhch:這.....就全部的平均怎麼會是「總動量」或是「個別動量」
→ mhch:您要知道每一個氣體的速度(大小及方向)皆不一定相同
→ mhch:那再想想你倒數第三行的想法對還不對
→ mhch:A選項問題在於 1.動量有方向性 2.氣體分子是否為單一種
推 wohtp:從質心座標來看，平均動量是零。
→ wohtp:倒是E，如果已經熱平衡的話，應該是沒有關係的啊
→ mhch:若為非彈性碰撞想想碰撞完後的總動能會如何? 反映出來的結果?
→ wohtp:因為是熱平衡，所以損失的能量遲早會還回去的
→ wohtp:事實上分子跟牆碰撞總是會激發一些聲子什麼的，不可能有彈
→ wohtp:性碰撞。但是如果這樣就代表氣體會持續失去內能，也未免太違
→ wohtp:反常識
→ wohtp:因為聲子也會把能量吐回去，所以可以有熱平衡
→ wohtp:但是這就是說，是不是彈性碰撞根本無關緊要
→ mhch:其實我不否定你的想法啦 XD  真實的微觀情況是如何也無法得知
→ mhch:在這章節裡有關理想氣體的假設其實是假設碰撞都是彈性碰撞
→ mhch:這假設下去做推衍所得到的結果
→ wohtp:熱力學的宗旨就是在完全不知道微觀現象時仍然能變出有用的
→ wohtp:結果。我的教授那時很強調「不管你怎麼撞結果都一樣」。
→ steake:分子個別動量的平均值平方  是跟壓力成正比的
→ steake:我是搞不懂  出題教授的用詞  到底是在說什麼
→ wohtp:動量是向量，加在一起和平均的時候也要考慮方向。
→ wohtp:所以如果氣體質心沒有移動，「分子的平均動量」一定是零
→ wohtp:你想的平均是「加絕對值再平均」
推 answertw:推平均動量是零  八成是這樣
→ shuntau:1.體積固定 2.封閉 3.容器沒有動 所以平均動量是0
→ shuntau:方均根速度才有可能平方正比
→ thewid:"平均"動量...所以是0阿 有問題嗎?
→ thewid:在平方還是0
推 TellthEtRee:應該是"分子各別動量的平方的平均值"與壓力成正比才對
→ TellthEtRee:分子各別動量的總合=0     分子各別動量的平均值=0"
→ TellthEtRee:分子各別動量的平均值的平方=0   謝謝
推 Entropy1988:要考慮氣體分子的質量嗎？(即氣體的種類)就算動能一樣
→ Entropy1988:質量比較大的粒子，動量的平方會比較大。
→ Entropy1988:題目給定的恆定條件是固定的體積，這並沒有限制氣體的
→ Entropy1988:種類。甚至可能是混合氣體。
→ Entropy1988:(但是要限制在 理想氣體 這樣的前提下)
→ Entropy1988:我是猜說不定出題者在(A)本來想要表達的是平方再平均
→ Entropy1988:一開始就先平均，結果就是0，感覺很trivial。
推 neyia:個別動量是向量，壓力是張量，如果他要問你個別動量應該加上
→ neyia:大小(絕對值)
→ neyia:才能比較吧??所以我認為平均動量直接寫零就好