题目
理想气体经绝热自由膨胀后,其热力学能变化为零。A. 对B. 错
理想气体经绝热自由膨胀后,其热力学能变化为零。
A. 对
B. 错
题目解答
答案
A. 对
解析
考查要点:本题主要考查理想气体在绝热自由膨胀过程中的热力学能变化,涉及热力学第一定律和理想气体的内能特性。
解题核心思路:
- 明确过程特点:绝热过程(无热量交换,$Q=0$)与自由膨胀(无体积功,$W=0$)的叠加。
- 应用热力学第一定律:$\Delta U = Q + W$,结合理想气体的内能仅由温度决定的性质,判断内能变化。
破题关键点:
- 理想气体的内能特性:内能$U$仅是温度的函数。
- 绝热自由膨胀的特殊性:同时满足$Q=0$和$W=0$,直接推导$\Delta U=0$。
步骤解析:
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分析过程性质: - 绝热过程:系统与外界无热量交换,即$Q=0$。
- 自由膨胀:气体迅速膨胀至真空,外界压力为零,体积功$W = -P_{\text{外}} \Delta V = 0$。
 
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应用热力学第一定律: 
 $\Delta U = Q + W = 0 + 0 = 0$
 因此,理想气体的热力学能变化为零。
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结论: 
 绝热自由膨胀过程中,理想气体的内能不变,故答案为A. 对。