题目
13 两个完全相同的气缸内盛有同种气体，设其初始状态相同，今使它们分别作绝热压缩至相同的体积，其中气缸 1 内的压缩过程是非准静态过程，而气缸 2 内的压缩过程则是准静态过程．比较这两种情况的温度变化：A. 气缸 1 和 2 内气体的温度变化相同．B. 气缸 1 内的气体较气缸 2 内的气体的温度变化大．C. 气缸 1 内的气体较气缸 2 内的气体的温度变化小．D. 气缸 1 和 2 内的气体的温度无变化．
13 两个完全相同的气缸内盛有同种气体，设其初始状态相同，今使它们分别作绝热压缩至相同的体积，其中气缸 1 内的压缩过程是非准静态过程，而气缸 2 内的压缩过程则是准静态过程．比较这两种情况的温度变化：
A. 气缸 1 和 2 内气体的温度变化相同．
B. 气缸 1 内的气体较气缸 2 内的气体的温度变化大．
C. 气缸 1 内的气体较气缸 2 内的气体的温度变化小．
D. 气缸 1 和 2 内的气体的温度无变化．
题目解答
答案
B. 气缸 1 内的气体较气缸 2 内的气体的温度变化大．
解析
步骤 1：理解绝热过程
绝热过程是指系统与外界没有热交换的过程，即系统对外界不做功，外界也不对系统做功。对于理想气体，绝热过程遵循绝热方程 \(PV^\gamma = \text{常数}\)，其中 \(P\) 是压强，\(V\) 是体积，\(\gamma\) 是比热容比（对于单原子理想气体，\(\gamma = \frac{5}{3}\)）。
步骤 2：分析准静态过程
准静态过程是指系统在每个时刻都处于平衡状态的过程。对于准静态绝热压缩，气体的温度变化可以通过绝热方程和理想气体状态方程 \(PV = nRT\) 来计算。由于体积减小，压强增大，温度也相应升高。
步骤 3：分析非准静态过程
非准静态过程是指系统在每个时刻不一定处于平衡状态的过程。对于非准静态绝热压缩，由于压缩过程不是平衡过程，气体内部可能存在不均匀的温度分布，导致温度变化可能比准静态过程更大。此外，非准静态过程中的摩擦和不可逆过程也会导致额外的能量损失，进一步增加温度变化。
绝热过程是指系统与外界没有热交换的过程，即系统对外界不做功，外界也不对系统做功。对于理想气体，绝热过程遵循绝热方程 \(PV^\gamma = \text{常数}\)，其中 \(P\) 是压强，\(V\) 是体积，\(\gamma\) 是比热容比（对于单原子理想气体，\(\gamma = \frac{5}{3}\)）。
步骤 2：分析准静态过程
准静态过程是指系统在每个时刻都处于平衡状态的过程。对于准静态绝热压缩，气体的温度变化可以通过绝热方程和理想气体状态方程 \(PV = nRT\) 来计算。由于体积减小，压强增大，温度也相应升高。
步骤 3：分析非准静态过程
非准静态过程是指系统在每个时刻不一定处于平衡状态的过程。对于非准静态绝热压缩，由于压缩过程不是平衡过程，气体内部可能存在不均匀的温度分布，导致温度变化可能比准静态过程更大。此外，非准静态过程中的摩擦和不可逆过程也会导致额外的能量损失，进一步增加温度变化。