题目
理想气体绝热节流后( )A. 温度不变,压力下降B. 温度下降,压力下降C. 温度不变,压力升高D. 温度升高,压力升高
理想气体绝热节流后( )
A. 温度不变,压力下降
B. 温度下降,压力下降
C. 温度不变,压力升高
D. 温度升高,压力升高
题目解答
答案
A. 温度不变,压力下降
解析
本题考查理想气体绝热节流过程的特点,解题思路是根据绝热节流过程的定义和理想气体的性质来分析温度和压力的变化情况。
- 明确绝热节流过程的定义:
绝热节流是指流体在绝热条件下,流经管道中的阀门、孔板等节流装置时,由于局部阻力使流体压力降低的过程。在这个过程中,流体与外界没有热量交换,即 $Q = 0$;同时,节流过程是一个等焓过程,即 $H_1=H_2$,其中 $H_1$ 是节流前的焓值,$H_2$ 是节流后的焓值。 - 分析理想气体的焓:
对于理想气体,其焓 $H$ 只是温度 $T$ 的函数,即 $H = f(T)$。因为理想气体的内能 $U$ 和焓 $H$ 都只与温度有关,其焓变公式为 $\Delta H = C_p\Delta T$,其中 $C_p$ 是定压比热容,$\Delta T$ 是温度变化量。 - 结合等焓过程分析温度变化:
由于绝热节流过程是等焓过程,即 $\Delta H=H_2 - H_1 = 0$,那么 $C_p\Delta T=0$。因为定压比热容 $C_p\neq0$,所以 $\Delta T = 0$,这表明理想气体绝热节流前后温度不变。 - 分析压力变化:
根据绝热节流过程的定义,流体流经节流装置时,由于局部阻力的存在,流体的压力必然会降低,即 $p_2