💡 ヒント：平均運動エネルギー

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

容器の中に温度 \(T\) の気体が入っています。軽い気体（水素など）と重い気体（酸素など）を比べたとき、分子 1 個あたりの平均運動エネルギーはどう違うのか、という問題です。

イメージは「同じ部屋の中でも、体重が軽い人は速く動き、重い人はゆっくり動く」。でも「動きの激しさ」（＝運動エネルギー）は、実は同じ温度なら等しい、というのが気体分子運動論の重要な結論です。

✏️ 求めるもの

同じ温度の異なる気体について、分子 1 個あたりの平均運動エネルギーがどう決まるかを表す式・記述を選びたい。「温度だけで決まる」のか「分子の質量にも依存する」のか、を見極めるのがポイント。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. 式の構造を読む：\(\overline{\varepsilon} = \tfrac{3}{2} k_{\mathrm{B}} T\) の右辺には \(T\) しか入っていない。分子の質量 \(m\) は消えている
  2. 温度が同じ条件を確認：問題文で「同じ温度」と言っているので、気体の種類によらず \(\overline{\varepsilon}\) は等しい
  3. 選択肢を見極める：「気体の種類によらず、温度が同じなら平均運動エネルギーは等しい」という趣旨の選択肢を選ぶ
注意

「速さ」と「運動エネルギー」を混同しないこと。軽い分子は速く動くが、運動エネルギー \(\tfrac12 m v^2\) は \(m\) と \(v^2\) の掛け算なので、両方を合わせると温度だけで決まる値になる。