题目
某化学反应在恒压,绝热且只做膨胀功的条件下进行,系统的温度由T_1升高到T_2,则此过程的焓变A. 不能确定B. 小于零C. 大于零D. 等于零
某化学反应在恒压,绝热且只做膨胀功的条件下进行,系统的温度由T_1升高到T_2,则此过程的焓变
A. 不能确定
B. 小于零
C. 大于零
D. 等于零
题目解答
答案
D. 等于零
解析
步骤 1:理解恒压、绝热和只做膨胀功的条件
在恒压条件下,系统与外界的压力保持不变。绝热条件意味着系统与外界没有热量交换。只做膨胀功意味着系统对外界做的功仅是体积变化引起的功,没有其他形式的功。
步骤 2:焓变的定义
焓变(ΔH)是系统在恒压条件下,内能变化(ΔU)与体积变化功(PΔV)之和。即 ΔH = ΔU + PΔV。
步骤 3:分析系统温度变化
由于系统温度由T_1升高到T_2,说明系统内能增加,即ΔU > 0。由于系统只做膨胀功,且系统与外界没有热量交换,所以系统内能的增加完全来自于系统对外界做的功,即ΔU = -PΔV。
步骤 4:计算焓变
根据焓变的定义,ΔH = ΔU + PΔV。由于ΔU = -PΔV,所以ΔH = -PΔV + PΔV = 0。因此,此过程的焓变等于零。
在恒压条件下,系统与外界的压力保持不变。绝热条件意味着系统与外界没有热量交换。只做膨胀功意味着系统对外界做的功仅是体积变化引起的功,没有其他形式的功。
步骤 2:焓变的定义
焓变(ΔH)是系统在恒压条件下,内能变化(ΔU)与体积变化功(PΔV)之和。即 ΔH = ΔU + PΔV。
步骤 3:分析系统温度变化
由于系统温度由T_1升高到T_2,说明系统内能增加,即ΔU > 0。由于系统只做膨胀功,且系统与外界没有热量交换,所以系统内能的增加完全来自于系统对外界做的功,即ΔU = -PΔV。
步骤 4:计算焓变
根据焓变的定义,ΔH = ΔU + PΔV。由于ΔU = -PΔV,所以ΔH = -PΔV + PΔV = 0。因此,此过程的焓变等于零。