题目
48.气体吸热后熵一定增大,但温度不一定升高A. 对B. 错
48.气体吸热后熵一定增大,但温度不一定升高
A. 对
B. 错
题目解答
答案
A. 对
解析
本题考查热力学中熵和温度的基本概念以及气体吸热时的相关性质。解题思路是分别分析气体吸热时熵和温度的变化情况。
1. 分析气体吸热时熵的变化
根据热力学第二定律,熵是系统无序程度的量度。对于一个孤立系统,熵总是趋于增加。当气体吸热时,外界的热量传递给气体,使得气体的无序程度增加。
从熵变的定义式$\Delta S=\int\frac{\delta Q}{T}$(其中$\Delta S$是熵变,$\delta Q$是微小的热量传递,$T$是温度)来看,当气体吸热时,$\delta Q>0$,所以$\Delta S>0$,即气体的熵一定增大。
2. 分析气体吸热时温度的变化
根据热力学第一定律$\Delta U = Q - W$(其中$\Delta U$是系统内能的变化,$Q$是系统吸收的热量,$W$是系统对外做的功)。
当气体吸热时,$Q>0$,但如果气体同时对外做功$W>0$,且$W > Q$时,$\Delta U<0$。而理想气体的内能$U=\frac{i}{2}nRT$(其中$i$是自由度,$n$是物质的量,$R$是普适气体常量,$T$是温度),内能减小意味着温度降低。例如,气体进行绝热膨胀对外做功后再吸热,有可能出现吸热但温度不升高甚至降低的情况。所以气体吸热后温度不一定升高。
综上,“气体吸热后熵一定增大,但温度不一定升高”这一说法是正确的。