题目
质量一定的理想气体,从相同状态出发,分别经历等温过程、等压过程和绝热过程,使其体积增加一倍.那么气体温度的改变(绝对值)在()A. 绝热过程中最大,等压过程中最小.B. 绝热过程中最大,等温过程中最小.C. 等压过程中最大,绝热过程中最小.D. 等压过程中最大,等温过程中最小.
质量一定的理想气体,从相同状态出发,分别经历等温过程、等压过程和绝热过程,使其体积增加一倍.那么气体温度的改变(绝对值)在()
A. 绝热过程中最大,等压过程中最小.
B. 绝热过程中最大,等温过程中最小.
C. 等压过程中最大,绝热过程中最小.
D. 等压过程中最大,等温过程中最小.
题目解答
答案
D. 等压过程中最大,等温过程中最小.
解析
步骤 1:理解理想气体的状态方程
理想气体的状态方程为 PV = nRT,其中 P 是压强,V 是体积,n 是物质的量,R 是理想气体常数,T 是温度。这个方程描述了理想气体在不同状态下的关系。
步骤 2:分析等温过程
在等温过程中,温度 T 保持不变,因此根据理想气体状态方程 PV = nRT,当体积 V 增加一倍时,压强 P 必须减半以保持 PV 的乘积不变。由于温度没有变化,所以温度的改变(绝对值)为零。
步骤 3:分析等压过程
在等压过程中,压强 P 保持不变,根据理想气体状态方程 PV = nRT,当体积 V 增加一倍时,温度 T 也必须增加一倍以保持 PV 的乘积不变。因此,温度的改变(绝对值)为原来的温度。
步骤 4:分析绝热过程
在绝热过程中,没有热量交换,根据绝热过程方程 PV^γ = 常数(其中 γ 是比热容比),当体积 V 增加一倍时,压强 P 必须减小到原来的 1/2^γ。由于 γ > 1,所以压强的减小比等温过程中的减小要大,因此温度的改变(绝对值)比等温过程中的要大,但比等压过程中的要小。
理想气体的状态方程为 PV = nRT,其中 P 是压强,V 是体积,n 是物质的量,R 是理想气体常数,T 是温度。这个方程描述了理想气体在不同状态下的关系。
步骤 2:分析等温过程
在等温过程中,温度 T 保持不变,因此根据理想气体状态方程 PV = nRT,当体积 V 增加一倍时,压强 P 必须减半以保持 PV 的乘积不变。由于温度没有变化,所以温度的改变(绝对值)为零。
步骤 3:分析等压过程
在等压过程中,压强 P 保持不变,根据理想气体状态方程 PV = nRT,当体积 V 增加一倍时,温度 T 也必须增加一倍以保持 PV 的乘积不变。因此,温度的改变(绝对值)为原来的温度。
步骤 4:分析绝热过程
在绝热过程中,没有热量交换,根据绝热过程方程 PV^γ = 常数(其中 γ 是比热容比),当体积 V 增加一倍时,压强 P 必须减小到原来的 1/2^γ。由于 γ > 1,所以压强的减小比等温过程中的减小要大,因此温度的改变(绝对值)比等温过程中的要大,但比等压过程中的要小。