题目
所有工作于同温热源与同温冷源之间的可逆热机,其效率_卡诺热机的效率.。 A.等于 B.大于 C.小于 D.不确定
所有工作于同温热源与同温冷源之间的可逆热机,其效率_卡诺热机的效率.。
A.等于 B.大于 C.小于 D.不确定
题目解答
答案
本题主要考察卡诺热机效率的概念及其在所有可逆热机中的特殊地位。
首先，我们需要明确几个关键概念：
1. 可逆热机：是指在工作过程中，既可以作为热机对外做功，也可以作为制冷机从低温热源吸热并向高温热源放热的热机。其工作过程是准静态的，没有摩擦、漏气等损耗。
2. 卡诺热机：是一种特殊的可逆热机，它仅与两个热源（一个高温热源和一个低温热源）交换热量，并完成热功转换的循环过程。卡诺热机的效率在所有工作于相同高温热源和低温热源之间的热机中是最高的。
根据卡诺定理，所有工作于同温热源与同温冷源之间的可逆热机，其效率都等于卡诺热机的效率。这是因为这些热机在工作过程中都没有能量损失（如摩擦、漏气等），且都仅与两个固定的热源交换热量，所以它们的效率必然相等。
综上所述，正确答案是A。所有工作于同温热源与同温冷源之间的可逆热机，其效率等于卡诺热机的效率。
解析
本题考查卡诺热机效率的特殊地位及可逆热机的效率关系。关键在于理解卡诺定理的核心内容：所有工作于相同高温热源和低温热源之间的可逆热机，效率相等且达到最大值。卡诺热机作为理想化的可逆热机，其效率是该条件下所有可逆热机的共同效率。
核心概念解析
- 可逆热机：无能量损耗（如摩擦、漏气），能完全可逆地进行热功转换。
- 卡诺热机：仅与两个恒温热源交换热量的可逆热机，效率由热源温度决定，公式为：
$\eta = 1 - \frac{T_{\text{冷}}}{T_{\text{热}}}$
卡诺定理的应用
- 定理内容：所有工作于相同高温热源（温度$T_{\text{热}}$）和低温热源（温度$T_{\text{冷}}$）之间的可逆热机，效率均等于卡诺热机效率。
- 推论：不可逆热机的效率必然低于卡诺热机效率。
选项分析
- A.等于：符合卡诺定理，正确。
- B/C/D：与定理矛盾，错误。