题目
关于热机和制冷机以下说法正确的是:A. 热机的效率可能大于 1 , 也可能小于 1B. 制冷机的制冷系数一定小于 1C. 热机的工作物质从高温热源吸收的热量一定大于向低温热源放出的热量的绝对值D. 制冷机 的工作物质从低温热源 吸收的热量一定大于向高温热源放出的热量的绝对值
关于热机和制冷机以下说法正确的是:
A. 热机的效率可能大于 1 , 也可能小于 1
B. 制冷机的制冷系数一定小于 1
C. 热机的工作物质从高温热源吸收的热量一定大于向低温热源放出的热量的绝对值
D. 制冷机 的工作物质从低温热源 吸收的热量一定大于向高温热源放出的热量的绝对值
题目解答
答案
C. 热机的工作物质从高温热源吸收的热量一定大于向低温热源放出的热量的绝对值
解析
本题考查热力学第二定律在热机和制冷机中的应用,需明确以下核心概念:
- 热机效率公式为 $\eta = 1 - \frac{T_c}{T_h}$,效率永远小于1;
- 制冷系数公式为 $\epsilon = \frac{Q_c}{W}$,其大小与温度有关,可能大于1;
- 热机中吸收的热量 $Q_h$ 必须大于放出的热量 $|Q_c|$;
- 制冷机中吸收的热量 $Q_c$ 必须小于放出的热量 $Q_h$。
选项分析
A. 热机的效率可能大于1,也可能小于1
错误。根据热力学第二定律,热机效率 $\eta = 1 - \frac{T_c}{T_h}$,因 $T_c < T_h$,故 $\eta < 1$,效率不可能大于1。
B. 制冷机的制冷系数一定小于1
错误。制冷系数 $\epsilon = \frac{Q_c}{W}$,当高温热源温度远高于低温热源时,$\epsilon$ 可能大于1(如冰箱)。因此制冷系数不一定小于1。
C. 热机的工作物质从高温热源吸收的热量一定大于向低温热源放出的热量的绝对值
正确。根据能量守恒,$Q_h = W + Q_c$,其中 $Q_c$ 为负值(放出热量)。因 $W > 0$,故 $Q_h > |Q_c|$。
D. 制冷机的工作物质从低温热源吸收的热量一定大于向高温热源放出的热量的绝对值
错误。制冷机中 $Q_h = Q_c + W$,因 $W > 0$,故 $Q_h > Q_c$,即吸收的热量 $Q_c$ 小于放出的热量 $Q_h$。