题目
12.单选题 过程A→B的热温熵之和与过程B→A的热温熵之和有何关系?()A. 不等B. 相等C. 以上都不对D. 不一定相等E. 互为相反数
12.单选题 过程A→B的热温熵之和与过程B→A的热温熵之和有何关系?()
A. 不等
B. 相等
C. 以上都不对
D. 不一定相等
E. 互为相反数
题目解答
答案
E. 互为相反数
解析
本题考查热力学中热温熵之和的关系,核心在于理解可逆过程与不可逆过程的区别。关键点如下:
- 热温熵($\frac{Q}{T}$)的积分与熵变的关系:可逆过程中,$\int \frac{Q_{\text{rev}}}{T} = \Delta S$;不可逆过程中,$\int \frac{Q_{\text{irrev}}}{T} < \Delta S$。
- 过程方向的影响:若过程A→B和B→A均为可逆过程,则两者的热温熵之和互为相反数;若存在不可逆过程,则结果可能不同。
关键分析步骤
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可逆过程分析
- 对于可逆过程A→B,有 $\int \frac{Q_{\text{rev}}}{T} = S_B - S_A$。
- 对于可逆过程B→A,有 $\int \frac{Q_{\text{rev}}}{T} = S_A - S_B$。
- 两者相加:$(S_B - S_A) + (S_A - S_B) = 0$,即互为相反数。
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不可逆过程分析
- 若过程不可逆,$\int \frac{Q_{\text{irrev}}}{T} < \Delta S$,此时两过程的热温熵之和可能不等于零。
- 但题目未明确过程是否可逆,需结合选项判断。
选项辨析
- 选项E(互为相反数)仅在两过程均为可逆时成立。
- 选项D(不一定相等)适用于存在不可逆过程的情况。
- 题目未明确过程性质,但根据热力学常规讨论(默认可逆过程),答案为E。