多选题
一定质量的理想气体,在体积不变的情况下,温度升高,压强增大的原因是( )
A
温度升高后,气体分子的平均速率变大
B
温度升高后,气体分子的平均动能变大
C
温度升高后,分子撞击器壁的平均作用力增大
D
温度升高后,单位体积内的分子数增多,单位时间内撞击到单位面积器壁上的分子数增多
答案解析
正确答案:ABC
解析:
题目描述的是理想气体在定容(即体积不变)情况下,温度升高导致压强增大的原因。根据理想气体状态方程 PV=nRT 可知,在体积 V 固定不变的情况下,若温度 T 升高,则压强 P 也会相应增加。
具体分析每个选项:
A: 温度升高后,气体分子的平均速率变大。这是正确的。温度是分子平均动能的量度,温度升高意味着分子运动加剧,平均速率增加。
B: 温度升高后,气体分子的平均动能变大。这也是正确的。温度直接与分子的平均动能相关,温度升高则平均动能增加。
C: 温度升高后,分子撞击器壁的平均作用力增大。这也是正确的。由于分子运动加剧,它们撞击容器壁的速度和频率增加,导致对容器壁的平均作用力增大,从而使得压强增大。
D: 温度升高后,单位体积内的分子数增多,单位时间内撞击到单位面积器壁上的分子数增多。这个选项不正确。在题目设定的条件下,体积固定,气体的质量也是固定的,因此单位体积内的分子数不会因为温度升高而变化。虽然温度升高确实会导致单位时间内撞击到单位面积器壁上的分子数增加,但这不是因为单位体积内分子数的增加,而是因为分子速度加快了。
因此,正确的答案为 A、B、C。
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