题目
焦耳-汤姆孙实验描述的是气体的节流过程,即等焓过程。()A. 正确B. 错误
焦耳-汤姆孙实验描述的是气体的节流过程,即等焓过程。()
A. 正确
B. 错误
题目解答
答案
A. 正确
解析
本题考查焦耳 - 汤姆孙实验实验的基本概念。解题思路是明确焦耳 - 汤姆孙实验的定义和特点,根据其定义来判断该描述是否正确。
焦耳 - 汤姆孙实验是让气体通过一个多孔塞,从高压侧流向低压侧。在这个过程中,气体与外界没有热量交换(绝热过程),并且气体在多孔塞两侧的流速可近似认为相等。
根据热力学第一定律$\Delta U = Q+W$,由于$Q = 0$,且$W=-\int_{V_1}^{V_2}p\mathrm{d}V$,对于节流过程,$p_1V_1 = p_2V_2$(根据过程特点推导得出)。
焓的定义为$H=U + pV$,那么$\H=\Delta U+\Delta(pV)$,在节流过程中$\Delta U=-W=\int_{V_1}^{V_2}p\mathrm{d}(pV)$,所以$\Delta H=\Delta U+\Delta(pV)=\int_{V_1}^{V_2}\mathrm{d}(pV)}+\Delta(pV) = 0$,这表明焦耳 - 汤姆孙实验描述的节流过程是等焓过程。所以“焦耳 - 汤姆孙实验描述的是气体的节流过程,即等焓过程”这一描述是正确的。