分子平均动能为什么只和速度有关不和分子质量有关?分子势能到底和什么有关?(就象重力势能是和高度有关)

Question

分子平均动能为什么只和速度有关不和分子质量有关?
分子势能到底和什么有关?(就象重力势能是和高度有关)

Answer 1

【分子动能】对于不同种分子,相同温度下,平均动能相同,平均速度不同,热动能剧烈程度是用平均动能来表征的,并不是用平均速度来表征的,因为影响平均速度的因素太多了.
但是还要说的是,平均动能对应的速度并不定是平均速度!这两者是统计概念：
简单统计一下吧
设有N个分子,每个分子的速度分别为v1,v2,v3……分别处在各种速度下的分子数分别为N1,N2,N3……
平均动能（全部分子动能的平均值）
E=(E1+E2+E3+……)/N
=1/2 * m * ( N1*v1*v1 + N2*v2*v2 + N3*v3*v3 + ……)/N
平均速度（全部分子速度的平均值）
v=( v1*N1 + v2*N2 + v3*N3 + ……)/N
显然E不等于m*v*v/2.
统计结果平均动能只和温度有关.E=3*k*T/2.温度越大,平均动能最大.
平均速度,不仅和温度有关,也和物体分子的摩尔质量有关.v=根号(8*R*T/3.14159M)
速度的统计一般有三种方法,上面是平均速度,还有一种就是平均动能对应的速度,叫方均根速度.还有一种叫最可几速度,指这种速度下的分子数最多.这三种速度是不相等的.“速度”用起来都比较麻烦,所以人们都用平均动能来表示热运动的剧烈程度,而不用平均速度.
【分子势能】就是和带电粒子到你设定的标准点的距离（与电场线垂直）,就像重力势能与高度（到你设定的点的距离）有关.