题目
对理想气体来说,下列过程中,哪个过程气体吸收的热量,对外做功和内能的增量三者均为负值[]A. 等压压缩过程B. 绝热压缩过程C. 等温压缩过程D. 等容降压过程
对理想气体来说,下列过程中,哪个过程气体吸收的热量,对外做功和内能的增量三者均为负值[]
A. 等压压缩过程
B. 绝热压缩过程
C. 等温压缩过程
D. 等容降压过程
题目解答
答案
A. 等压压缩过程
解析
考查要点:本题主要考查理想气体不同热力学过程中的内能变化、做功和热量的关系,需结合热力学第一定律进行分析。
解题核心思路:
- 明确各过程的特点(如等压、等温、等容、绝热过程的定义及对应变量关系);
- 判断温度变化(内能变化ΔU由温度变化决定);
- 分析做功方向(体积变化决定气体对外做功或外界对气体做功);
- 应用热力学第一定律(ΔU = Q + W,注意符号约定)。
破题关键点:
- 等压压缩过程中,体积减小导致温度降低,内能减少(ΔU < 0);外界对气体做功(W < 0);根据热力学定律,Q 必须为负值(放热)。
选项分析
A. 等压压缩过程
- 体积减小 → 根据理想气体方程 $PV = nRT$,压强 $P$ 不变时,体积 $V$ 减小导致温度 $T$ 降低 → 内能减少($\Delta U < 0$)。
- 外界对气体做功 → 气体体积被压缩,外界做功 $W < 0$。
- 热量为负 → 由热力学第一定律 $\Delta U = Q + W$,$\Delta U$ 和 $W$ 均为负,故 $Q < 0$(放热)。
结论:三个量均为负值,符合条件。
B. 绝热压缩过程
- 无热交换 → $Q = 0$,不满足条件。
C. 等温压缩过程
- 温度不变 → $\Delta U = 0$,不满足条件。
D. 等容降压过程
- 体积不变 → 气体不做功,$W = 0$,不满足条件。