题目
温度和压力相同的两种理想气体混合后,则温度和压力不变,总体积为原来两气体体积之和,总内能为原两气体热力学能之和,总熵为原来两气体熵之和。A. 正确B. 错误
温度和压力相同的两种理想气体混合后,则温度和压力不变,总体积为原来两气体体积之和,总内能为原两气体热力学能之和,总熵为原来两气体熵之和。
A. 正确
B. 错误
题目解答
答案
B. 错误
解析
考查要点:本题主要考查理想气体混合过程中的体积、内能和熵的变化规律,需结合热力学基本定律和理想气体性质进行分析。
解题核心思路:
- 体积:理想气体混合时,体积可直接相加(因理想气体分子间无相互作用)。
- 内能:理想气体的内能仅由温度和物质的量决定,温度不变时总内能可直接相加。
- 熵:混合过程属于不可逆过程,不同理想气体混合会导致熵增加(混乱度增加),因此总熵应大于原两气体熵之和。
破题关键点:明确混合过程是否可逆及分子种类是否相同对熵的影响。
体积分析
两种理想气体在相同温度和压力下混合,根据理想气体定律 $PV = nRT$,混合后体积 $V_{\text{总}} = V_1 + V_2$。体积部分正确。
内能分析
理想气体的内能 $U$ 仅与温度和物质的量有关。混合前后温度不变,故总内能 $U_{\text{总}} = U_1 + U_2$。内能部分正确。
熵分析
混合过程为不可逆过程,不同理想气体分子混合后混乱度增加,导致熵增加。即使温度和压力相同,混合后的总熵 $S_{\text{总}} > S_1 + S_2$。熵部分错误。
结论:题目中“总熵为原来两气体熵之和”的说法错误,因此整体命题错误。