题目
可逆过程中,体系对环境做功最大, 而环境对体系做功最小。( )
可逆过程中,体系对环境做功最大, 而环境对体系做功最小。( )
题目解答
答案
正确
解析
考查要点:本题主要考查对热力学可逆过程中做功特性的理解,特别是可逆过程与不可逆过程在做功方面的区别。
解题核心思路:
- 可逆过程的特点是过程每一步都处于准静态平衡,系统与环境之间的能量交换是连续且可逆的。
- 做功的极值性:在可逆过程中,体系对环境做功达到最大值,而环境对体系做功达到最小值。这是由于可逆过程避免了不可逆过程中的能量耗散(如摩擦、 turbulence等),能量转换效率最高。
破题关键点:
- 明确可逆过程的准静态特性,理解其如何影响做功的计算。
- 结合气体膨胀与压缩的具体例子,分析不同过程中的做功差异。
可逆过程的做功特性:
-
体系对环境做功最大:
- 例如,气体缓慢膨胀推动活塞(可逆过程),此时气体压强始终接近外界压强,每一步都做功,总功最大。
- 若过程不可逆(如气体突然膨胀),气体压强迅速下降,外界压强较低,总功减少。
-
环境对体系做功最小:
- 例如,气体缓慢被压缩(可逆过程),外界压强始终接近气体压强,压缩过程做功最小。
- 若过程不可逆(如快速压缩),外界需施加更大压强克服气体阻力,做功增加。
结论:可逆过程通过“准静态”特性,使得做功达到理论上的极值,因此题目描述正确。