为何理想气体的内能和温度成正比。

Question

如题所述

Answer 1

理想气体的内能和温度成正比，主要是因为温度是衡量分子热运动剧烈程度的物理量。在理想气体中，分子间相互作用力可以忽略不计，因此温度的高低主要反映了气体分子的平均动能。当温度升高时，气体分子的平均动能增大，这意味着气体分子的平均速度增加，从而使得气体分子的动能增加。由于理想气体的内能只与分子的动能有关，因此内能也会随着温度的升高而增加。因此，理想气体的内能和温度成正比。

Answer 2

理想气体具有如下特点：
1.分子体积与气体体积相比可以忽略不计；
2.分子之间没有相互吸引力；
3.分子之间及分子与器壁之间发生的碰撞不造成动能损失,即只发生弹性碰撞；
4.在容器中,在未碰撞时考虑为作匀速运动,气体分子碰撞时发生速度交换,无动能损失；
5.理想气体的内能是分子动能之和.
那么现在如果我们暂时忽略容器的影响或者假设气体体积为无限大,则很明显要满足性质一需要气体分子浓度极低,即气压很小,分子间相距很远.满足性质二即分子间势能应忽略,同样要求平均距离极远.性质四与具体气体种类等有关,分子运动极快时碰撞过程的内力远大于外力,可以减弱一些其他作用的影响.性质五即要求势能与动能相比可以忽略,而温度越高即分子运动越剧烈,平均动能越大.综上得高温低压时,实际气体具有接近理想气体的性质,因此可以当作理想气体处理.