题目
3()对于理想气体,下列关系中哪个是不正确的:A. (U/T)_V=0B. (U/V)_T=0C. (H/p)_T=0D. (U/p)_T=0
3()对于理想气体,下列关系中哪个是不正确的:
A. (U/T)_V=0
B. (U/V)_T=0
C. (H/p)_T=0
D. (U/p)_T=0
题目解答
答案
A. (U/T)_V=0
解析
考查要点:本题主要考查理想气体的热力学性质,特别是内能、焓等状态函数的依赖关系及其偏导数的物理意义。
解题核心思路:
- 明确理想气体的内能和焓仅与温度有关,与体积、压力无关。
- 分析各偏导数的物理意义:若状态函数在特定变量下不依赖于另一变量,则对应偏导数为零。
- 逐一验证选项,判断其是否符合理想气体的特性。
破题关键点:
- 内能$U$仅是温度$T$的函数,因此$(U/V)_T=0$和$(U/p)_T=0$成立,但$(U/T)_V$不为零。
- 焓$H$仅是温度$T$的函数,因此$(H/p)_T=0$成立。
选项分析
选项A:$(U/T)_V=0$
- 物理意义:体积$V$恒定时,内能$U$对温度$T$的偏导数。
- 分析:理想气体的内能$U$仅与温度$T$有关,与体积无关。因此,当温度变化时,内能必然变化,即$(U/T)_V \neq 0$。
- 结论:不正确。
选项B:$(U/V)_T=0$
- 物理意义:温度$T$恒定时,内能$U$对体积$V$的偏导数。
- 分析:内能$U$仅依赖于温度,与体积无关,因此在$T$恒定时,$U$不随$V$变化。
- 结论:正确。
选项C:$(H/p)_T=0$
- 物理意义:温度$T$恒定时,焓$H$对压力$p$的偏导数。
- 分析:理想气体的焓$H$仅与温度有关,与压力无关,因此在$T$恒定时,$H$不随$p$变化。
- 结论:正确。
选项D:$(U/p)_T=0$
- 物理意义:温度$T$恒定时,内能$U$对压力$p$的偏导数。
- 分析:内能$U$仅依赖于温度,与压力无关,因此在$T$恒定时,$U$不随$p$变化。
- 结论:正确。