题目
下列各过程中ΔS=0的是( )A. 理想气体的绝热节流膨胀B.理想气体向真空自由膨胀C.理想气体绝热可逆膨胀D.理想气体等温可逆膨胀
下列各过程中ΔS=0的是( )
A. 理想气体的绝热节流膨胀
B.理想气体向真空自由膨胀
C.理想气体绝热可逆膨胀
D.理想气体等温可逆膨胀
题目解答
答案
熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增大的方向进行,熵值越大代表着较为无序,而气体向真空的自由膨胀,作功为零,热量交换为零,故总熵增加。
本题考查了熵增加原理,一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增大的方向进行,知道熵增加原理即可正确解题。
【解答】
A.理想气体的绝热节流膨胀,温度不变,熵增加,故A错误;
B.理想气体向真空自由膨胀,温度不变,熵增加,故B错误;
C.理想气体绝热可逆膨胀,温度降低,熵增加,故C错误;
D.理想气体等温可逆膨胀,温度不变,熵不变,故D正确。
故选D。
解析
步骤 1:理解熵的概念
熵是热力学中用来描述系统无序程度的物理量。熵增加原理指出,一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增大的方向进行,熵值越大代表着较为无序。
步骤 2:分析各选项
A. 理想气体的绝热节流膨胀:节流膨胀过程中,温度不变,但熵增加,因为无序性增加。
B. 理想气体向真空自由膨胀:温度不变,但熵增加,因为气体分子的无序性增加。
C. 理想气体绝热可逆膨胀:温度降低,熵增加,因为无序性增加。
D. 理想气体等温可逆膨胀:温度不变,熵不变,因为无序性不变。
步骤 3:选择正确答案
根据熵增加原理,只有理想气体等温可逆膨胀过程中熵不变,即ΔS=0。
熵是热力学中用来描述系统无序程度的物理量。熵增加原理指出,一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增大的方向进行,熵值越大代表着较为无序。
步骤 2:分析各选项
A. 理想气体的绝热节流膨胀:节流膨胀过程中,温度不变,但熵增加,因为无序性增加。
B. 理想气体向真空自由膨胀:温度不变,但熵增加,因为气体分子的无序性增加。
C. 理想气体绝热可逆膨胀:温度降低,熵增加,因为无序性增加。
D. 理想气体等温可逆膨胀:温度不变,熵不变,因为无序性不变。
步骤 3:选择正确答案
根据熵增加原理,只有理想气体等温可逆膨胀过程中熵不变,即ΔS=0。