Укажите неправильное утверждение относительно средней кинетической энергии движения молекулы газа.

Предмет: Физика
Раздел: Молекулярная физика и термодинамика (раздел: кинетическая теория газов)

Рассмотрим, что такое средняя кинетическая энергия молекулы идеального газа.

Согласно кинетической теории газов, средняя кинетическая энергия поступательного движения одной молекулы идеального газа определяется формулой:

 \left\langle E_k \right\rangle = \frac{3}{2}kT 

где:

• k — постоянная Больцмана
• T — абсолютная температура (в Кельвинах)
• \left\langle E_k \right\rangle — средняя кинетическая энергия одной молекулы

Возможные утверждения, которые могут быть даны в задании:

1. Средняя кинетическая энергия молекулы пропорциональна температуре.
2. Средняя кинетическая энергия зависит от массы молекулы.
3. При одинаковой температуре средняя кинетическая энергия одинакова для всех газов.
4. Средняя кинетическая энергия не зависит от давления газа.

Анализ утверждений:

• Утверждение 1: Верно. Из формулы видно, что \left\langle E_k \right\rangle \propto T.

• Утверждение 2: Неверно. Средняя кинетическая энергия не зависит от массы молекулы. Это ключевое утверждение кинетической теории: при одинаковой температуре все молекулы, независимо от массы, имеют одинаковую среднюю кинетическую энергию.

• Утверждение 3: Верно. При одной и той же температуре средняя кинетическая энергия молекул одинакова для всех идеальных газов.

• Утверждение 4: Верно. Средняя кинетическая энергия зависит только от температуры, а не от давления.

✅ Ответ:

Неправильное утверждение:
Средняя кинетическая энергия зависит от массы молекулы.

Это утверждение противоречит основному положению кинетической теории газов.