题目
理想气体经历一个等压膨胀过程,下列说法中正确的是( )。A温度降低B系统放热C气体做负功D内能增加
理想气体经历一个等压膨胀过程,下列说法中正确的是( )。
A温度降低
B系统放热
C气体做负功
D内能增加
题目解答
答案
A. 温度降低:在等压膨胀过程中,根据理想气体状态方程 PV=nRT,当气体体积增大时(由等压过程可知),如果温度保持不变,气体的内部能量会转化为做功而降低。因此,等压膨胀过程中,气体的温度通常会上升而不是降低,因此选项A是不正确的。
B. 系统放热:等压过程中,气体由于体积增大,需要从外部吸收热量以保持温度不变。因此,系统在等压膨胀过程中是吸热的,而不是放热,所以选项B是不正确的。
C. 气体做负功:在等压膨胀中,气体对外界做功的公式是 W=PΔV,其中压力恒定,体积增大,所以做的功是正值,不是负值。因此,选项C是不正确的。
D. 内能增加:理想气体的内能变化可以用 ΔU=Q+W 表示,其中 Q 是吸收的热量,W 是做的功。在等压膨胀过程中,气体吸收了热量,做了正的功,因此内能会增加。因此,选项D是正确的。
综上所述,正确答案是:D。
解析
步骤 1:分析等压膨胀过程中的温度变化
在等压膨胀过程中,根据理想气体状态方程 PV=nRT,当气体体积增大时,如果压力保持不变,温度必须上升以维持方程的平衡。因此,温度会增加,而不是降低。
步骤 2:分析等压膨胀过程中的热量交换
在等压膨胀过程中,气体由于体积增大,需要从外部吸收热量以保持温度不变。因此,系统在等压膨胀过程中是吸热的,而不是放热。
步骤 3:分析等压膨胀过程中的功
在等压膨胀中,气体对外界做功的公式是 W=PΔV,其中压力恒定,体积增大,所以做的功是正值,不是负值。
步骤 4:分析等压膨胀过程中的内能变化
理想气体的内能变化可以用 ΔU=Q+W 表示,其中 Q 是吸收的热量,W 是做的功。在等压膨胀过程中,气体吸收了热量,做了正的功,因此内能会增加。
在等压膨胀过程中,根据理想气体状态方程 PV=nRT,当气体体积增大时,如果压力保持不变,温度必须上升以维持方程的平衡。因此,温度会增加,而不是降低。
步骤 2:分析等压膨胀过程中的热量交换
在等压膨胀过程中,气体由于体积增大,需要从外部吸收热量以保持温度不变。因此,系统在等压膨胀过程中是吸热的,而不是放热。
步骤 3:分析等压膨胀过程中的功
在等压膨胀中,气体对外界做功的公式是 W=PΔV,其中压力恒定,体积增大,所以做的功是正值,不是负值。
步骤 4:分析等压膨胀过程中的内能变化
理想气体的内能变化可以用 ΔU=Q+W 表示,其中 Q 是吸收的热量,W 是做的功。在等压膨胀过程中,气体吸收了热量,做了正的功,因此内能会增加。