センター物理 2018 大問1問4

質問

センター物理の過去問で解説やネットで調べてみてもどうしても納得のいかないところがあったのでここで質問します。

単原子分子理想気体では、気体分子の平均運動エネルギーは絶対温度に比例し、［イ］。

イ:分子量によらない／分子量とともに大きくなる

という問題です。

解説では気体の内部エネルギーU=1/2mv(分子の平均速度)^2とあり分子量とは関係がないとありました。

しかしn molの気体において例えば
Heなら分子量は4なのでm=4n(g)
Neなら分子量は20なのでm=20n(g)
となり分子量が大きくなれば必然的にmが大きくなり運動エネルギーが大きくなると思うのですが...

気体同士で比較するときにmが一定ないしはnが一定とも指定されてないのでこんな解釈もできると思ったのですが...

回答No.4

eatern27b

「エネルギー等分配則」というのは習いませんでしたか？

回答No.3

teppou

高校物理の範囲で学習するのか、天下り的に覚えるのかわかりませんが、要するに二乗平均速度は質量（分子量）に反比例するのです。
　教科書や参考書をよく読んでみてください。

回答No.2

tetsumyi

気体ですから、分子はぶつかり合ってエネルギーをやり取りする訳で運動エネルギーは分子量に関係なく平均的になるのでは？

回答No.1

nananotanu

そもそも、理想気体とは内部エネルギーが温度にのみ依存する気体のことですよね。その定義を満たすためには、この式が何を意味するか、逆から考えてみては如何でしょうか。