题目
“理想气体和单一热源接触作等温膨胀时,吸收的热量全部用来对外作功.”对此说法,有如下几种评论,哪种是正确的( )A. 不违反热力学第一定律,但违反热力学第二定律.B. 不违反热力学第二定律,但违反热力学第一定律.C. 不违反热力学第一定律,也不违反热力学第二定律.D. 违反热力学第一定律,也违反热力学第二定律
“理想气体和单一热源接触作等温膨胀时,吸收的热量全部用来对外作功.”对此说法,有如下几种评论,哪种是正确的( )
A. 不违反热力学第一定律,但违反热力学第二定律.
B. 不违反热力学第二定律,但违反热力学第一定律.
C. 不违反热力学第一定律,也不违反热力学第二定律.
D. 违反热力学第一定律,也违反热力学第二定律
题目解答
答案
C. 不违反热力学第一定律,也不违反热力学第二定律.
解析
步骤 1:分析热力学第一定律
热力学第一定律是能量守恒定律在热力学中的应用,它表明在一个封闭系统中,内能的变化等于系统吸收的热量与系统对外做的功之和。对于理想气体等温膨胀过程,内能不变,即$triangle E=0$,吸收的热量$Q$全部用来对外做功$W$,即$Q=W$,因此不违反热力学第一定律。
步骤 2:分析热力学第二定律
热力学第二定律的克劳修斯表述为:不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。对于理想气体等温膨胀过程,虽然吸收的热量全部用来对外做功,但这一过程中引起了“其他变化”,即气体的体积膨胀,不能自发收缩。因此,不违反热力学第二定律。
步骤 3:综合分析
根据上述分析,理想气体等温膨胀时,吸收的热量全部用来对外做功,既不违反热力学第一定律,也不违反热力学第二定律。
热力学第一定律是能量守恒定律在热力学中的应用,它表明在一个封闭系统中,内能的变化等于系统吸收的热量与系统对外做的功之和。对于理想气体等温膨胀过程,内能不变,即$triangle E=0$,吸收的热量$Q$全部用来对外做功$W$,即$Q=W$,因此不违反热力学第一定律。
步骤 2:分析热力学第二定律
热力学第二定律的克劳修斯表述为:不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。对于理想气体等温膨胀过程,虽然吸收的热量全部用来对外做功,但这一过程中引起了“其他变化”,即气体的体积膨胀,不能自发收缩。因此,不违反热力学第二定律。
步骤 3:综合分析
根据上述分析,理想气体等温膨胀时,吸收的热量全部用来对外做功,既不违反热力学第一定律,也不违反热力学第二定律。