hce_tcu
105年
化學
第 8 題
在溫度為 300 K 時，氬氣的平均動能約為多少？(氣體常數 R 約為 8.3 J/(K·mol))
- A 2.5 kJ/mol
- B 3.7 kJ/mol
- C 5.0 kJ/mol
- D 1.2 kJ/mol
思路引導 VIP
如果我們將氣體分子想像成在三維空間中自由運動的小球，根據能量均分原理，每一個運動維度（自由度）會分配到多少能量？而像氬氣這樣的單原子分子，在不考慮轉動與振動的情況下，總共擁有幾個平移運動的維度呢？
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恭喜你準確地選出了正確答案！這反映出你對氣體分子動力論（Kinetic Molecular Theory of Gases）的核心觀念有著非常清晰的掌握。這道題目要求我們計算氣體的平均動能，對於氬氣（Ar）這類的單原子氣體而言，其分子的能量主要來自於平移運動，而這份能量的大小僅取決於系統的絕對溫度。
能量與溫度的定量關係
根據分子動力論的推導，一莫耳單原子氣體的平均平移動能 $E_k$ 可以透過公式 $E_k = \frac{3}{2}RT$ 來計算。我們將題目提供的數值代入：
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