题目
在水的饱和蒸气压下,液态水变为水蒸气,这是可逆过程。
在水的饱和蒸气压下,液态水变为水蒸气,这是可逆过程。
题目解答
答案
错误
解析
考查要点:本题主要考查对热力学可逆过程概念的理解,以及相变过程的性质判断。
解题核心思路:
- 可逆过程的定义:过程每一步均处于平衡状态,且能够完全逆向复原,不产生任何不可逆影响。
- 相变过程的特点:液态水蒸发为水蒸气时,分子热运动的无序性增加,且需要外界提供潜热,导致系统与环境间存在不可逆的能量交换。
- 关键矛盾点:即使在饱和蒸气压下,蒸发过程涉及分子随机扩散和能量交换,无法满足可逆过程的严格条件。
可逆过程的判断标准:
- 平衡性:过程每一步必须处于平衡状态,无突变或非平衡因素(如摩擦、快速相变)。
- 可逆性:过程能够完全逆向进行,且系统与环境均恢复原状。
液态水蒸发的分析:
- 分子层面:蒸发是分子从液面逸出进入气相的随机过程,分子运动的无序性增加,导致系统熵增。
- 能量交换:蒸发需要吸收潜热,而凝结会释放潜热。若系统与环境间存在热量交换,则无法保证能量完全复原。
- 实际过程:即使在饱和蒸气压下,蒸发与凝结动态平衡,但若发生净蒸发(液态减少、气态增加),则必然伴随能量输入,导致不可逆性。
结论:液态水转化为水蒸气的过程涉及分子热运动的不可逆性及能量交换,因此不可逆。