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
解析
步骤 1:理解理想气体过程中的热力学第一定律
热力学第一定律表明,一个系统的内能变化等于系统吸收的热量与系统对外做的功之和。用公式表示为:ΔU = Q - W,其中ΔU是内能变化,Q是吸收的热量,W是对外做的功。如果ΔU、Q和W均为负值,意味着内能减少,系统放热,系统对外做负功(即外界对系统做功)。
步骤 2:分析各个过程
A. 等压压缩过程:在等压过程中,体积减小,外界对系统做功,W为负值。由于温度降低,内能减少,ΔU为负值。根据热力学第一定律,Q也为负值,即系统放热。
B. 绝热压缩过程:在绝热过程中,没有热量交换,Q为零。体积减小,外界对系统做功,W为负值。由于温度升高,内能增加,ΔU为正值。
C. 等温压缩过程:在等温过程中,温度不变,内能不变,ΔU为零。体积减小,外界对系统做功,W为负值。根据热力学第一定律,Q也为负值,即系统放热。
D. 等容降压过程:在等容过程中,体积不变,系统对外不做功,W为零。由于温度降低,内能减少,ΔU为负值。根据热力学第一定律,Q也为负值,即系统放热。
步骤 3:确定符合题意的过程
根据上述分析,只有等压压缩过程(A选项)符合题目要求,即气体吸收的热量、对外做功和内能的增量三者均为负值。
热力学第一定律表明,一个系统的内能变化等于系统吸收的热量与系统对外做的功之和。用公式表示为:ΔU = Q - W,其中ΔU是内能变化,Q是吸收的热量,W是对外做的功。如果ΔU、Q和W均为负值,意味着内能减少,系统放热,系统对外做负功(即外界对系统做功)。
步骤 2:分析各个过程
A. 等压压缩过程:在等压过程中,体积减小,外界对系统做功,W为负值。由于温度降低,内能减少,ΔU为负值。根据热力学第一定律,Q也为负值,即系统放热。
B. 绝热压缩过程:在绝热过程中,没有热量交换,Q为零。体积减小,外界对系统做功,W为负值。由于温度升高,内能增加,ΔU为正值。
C. 等温压缩过程:在等温过程中,温度不变,内能不变,ΔU为零。体积减小,外界对系统做功,W为负值。根据热力学第一定律,Q也为负值,即系统放热。
D. 等容降压过程:在等容过程中,体积不变,系统对外不做功,W为零。由于温度降低,内能减少,ΔU为负值。根据热力学第一定律,Q也为负值,即系统放热。
步骤 3:确定符合题意的过程
根据上述分析,只有等压压缩过程(A选项)符合题目要求,即气体吸收的热量、对外做功和内能的增量三者均为负值。