题目
一卡诺热机在两个不同温度的热源之间工作。当工作物质为理想气体时,热机的效率为30%。如果政用液体工作物质,则其效率应当:()A. 减少B. 增加C. 不变D. 无法判断
一卡诺热机在两个不同温度的热源之间工作。当工作物质为理想气体时,热机的效率为30%。如果政用液体工作物质,则其效率应当:()
A. 减少
B. 增加
C. 不变
D. 无法判断
题目解答
答案
C. 不变
解析
卡诺热机的效率仅由高温热源和低温热源的温度决定,与工作物质的种类无关。其效率公式为:
$\eta = 1 - \frac{T_c}{T_h}$
其中 $T_c$ 和 $T_h$ 分别为低温热源和高温热源的绝对温度。题目中无论工作物质是气体还是液体,只要在相同温度热源间工作,效率均不变。
关键分析步骤
- 卡诺效率的本质:卡诺热机的效率公式表明,效率仅依赖于两热源的温度,与工作物质的物理性质(如比热容、状态等)无关。
- 可逆过程的假设:卡诺热机假设工作物质完成可逆循环(等温、绝热过程),而理论推导中未涉及物质具体属性。
- 液体与气体的对比:虽然液体和气体的热力学行为不同,但在理论模型中,只要满足可逆循环条件,效率公式依然成立。
选项排除
- 选项A/B:错误,因效率与物质无关。
- 选项D:错误,因公式明确给出效率仅由温度决定,可计算。
- 选项C:正确,因公式未涉及物质种类,效率不变。