题目
对于理想气体的内能,下列说法中正确的是( )A. 理想气体的内能可以直接测量的;B. 理想气体处于一定的状态,就有一定的内能;C. 当理想气体的状态改变时,内能一定跟着变化;D. 理想气体的内能变化与具体过程有关。
对于理想气体的内能,下列说法中正确的是( )
A. 理想气体的内能可以直接测量的;
B. 理想气体处于一定的状态,就有一定的内能;
C. 当理想气体的状态改变时,内能一定跟着变化;
D. 理想气体的内能变化与具体过程有关。
题目解答
答案
B. 理想气体处于一定的状态,就有一定的内能;
解析
本题考查理想气体内能的基本概念和性质,解题思路是依据理想气体内能的定义和特点,对每个选项逐一进行分析判断。
- 选项A:
理想气体的内能是气体内所有分子热运动动能和分子间势能的总和。在实际测量中,我们无法直接测量出分子的动能和势能,也就不能直接测量理想气体的内能。通常是通过测量与内能变化相关的物理量(如温度、压强、体积等),再根据热力学定律来间接计算内能的变化。所以选项A错误。 - 选项B:
理想气体的内能只与温度有关,其内能的表达式为$E = \frac{i}{2} \nu RT$,其中$i$是气体分子的自由度,$\nu$是气体的物质的量,$R$是普适气体常量,$T$是热力学温度。当理想气体处于一定的状态时,其温度$T$是确定的,根据上述公式可知,内能$E$也是确定的。所以选项B正确。 - 选项C:
理想气体的内能只取决于温度,当理想气体的状态改变时,如果温度不变,那么内能就不会变化。例如,理想气体进行等温变化时,虽然压强和体积可能发生改变,但温度保持恒定,内能也就不变。所以选项C错误。 - 选项D:
理想气体的内能是状态量,只与初末状态的温度有关,而与具体的变化过程无关。无论气体是通过何种过程从一个状态变化到另一个状态,只要初末状态的温度相同,内能的变化量就相同。所以选项D错误。