题目
对于一定质量的理想气体,不可能发生的过程是()。A. 气体绝热压缩,温度降低B. 气体放热,温度升高C. 气体绝热膨胀,温度降低D. 气体吸热,温度升高
对于一定质量的理想气体,不可能发生的过程是()。
A. 气体绝热压缩,温度降低
B. 气体放热,温度升高
C. 气体绝热膨胀,温度降低
D. 气体吸热,温度升高
题目解答
答案
A. 气体绝热压缩,温度降低
解析
本题考查理想气体的状态变化规律及热力学第一定律的应用,关键在于理解绝热过程中温度变化的必然性。
- 绝热过程的特点是无热交换($Q=0$),内能变化仅由做功决定($\Delta U = W$)。
- 压缩(外界对气体做功,$W>0$)会导致内能增加、温度升高;膨胀(气体对外做功,$W<0$)会导致内能减少、温度降低。
- 选项A描述“绝热压缩温度降低”,与上述规律矛盾,因此不可能发生。
选项分析
A. 气体绝热压缩,温度降低
- 绝热压缩时,外界对气体做功($W>0$),内能必然增加($\Delta U = W > 0$),温度应升高。
- 结论:不可能发生。
B. 气体放热,温度升高
- 放热($Q<0$)但温度升高($\Delta U > 0$),需满足 $W > |Q|$(外界做功足够大)。
- 例如:快速压缩气体,虽然放热,但外界做功使内能增加。
- 结论:可能发生。
C. 气体绝热膨胀,温度降低
- 绝热膨胀时,气体对外做功($W<0$),内能减少($\Delta U = W < 0$),温度降低。
- 结论:可能发生。
D. 气体吸热,温度升高
- 吸热($Q>0$)且温度升高($\Delta U > 0$),符合热力学第一定律。
- 例如:等压膨胀过程,气体吸热且温度升高。
- 结论:可能发生。