题目
在使用FD-NCD-2测定空气比热容比的实验中,实现绝热过程是近似的。A.对B.错
在使用FD-NCD-2测定空气比热容比的实验中,实现绝热过程是近似的。
A.对
B.错
题目解答
答案
在实际实验中,虽然我们力求在气体膨胀或压缩过程中减少热量与环境的交换,从而实现绝热过程,但由于实验设备和环境条件的限制,完全绝热是难以达到的。实验中,气体在变化过程中难免会与周围环境发生一定程度的热交换,这导致实际过程往往是近似绝热的。
实验设计通常通过快速的过程或良好的绝热材料来减少热量的损失,从而使得测量的比热容比更加接近真实值。然而,由于时间、材料和外部环境的影响,完全绝热是不现实的。因此,我们说绝热过程是近似的。
总结来说,在FD-NCD-2实验中,绝热过程的实现虽然是目标,但由于各种现实因素,它仅能近似实现。因此,答案是 A。
解析
本题考查对热学中绝热过程实际实现条件的理解。关键在于明确:
- 理论上的绝热过程要求系统与外界无热量交换;
- 实际实验中,由于设备和环境的限制,完全绝热难以实现,实验只能通过快速操作或绝热材料近似实现绝热过程。
绝热过程的理论与实际矛盾
理论要求
绝热过程要求气体在膨胀或压缩过程中与外界无热量交换,即 $\Delta Q = 0$,此时气体的内能变化完全由做功决定。
实验限制
- 设备与环境因素:实验装置无法完全隔绝气体与外界的热交换,例如气体与容器壁、测量仪器之间可能存在热量传递。
- 操作可行性:虽然实验中通过快速操作(如迅速压缩或释放活塞)减少热交换时间,但无法完全消除热量损失。
实验的近似处理
实验通过以下方式尽量接近绝热过程:
- 快速过程:缩短气体与外界热交换的时间。
- 绝热材料:使用隔热材料减少热量散失。
但最终仍存在一定程度的热交换,因此实际过程是近似绝热的。