题目
在绝热膨胀过程中,气体的温度:A. 不变B. 无法确定C. 减小D. 增加
在绝热膨胀过程中,气体的温度:
A. 不变
B. 无法确定
C. 减小
D. 增加
题目解答
答案
C. 减小
解析
本题考查绝热膨胀过程中气体温度的变化情况,解题思路是根据热力学第一定律以及绝热过程的特点来分析气体内能和温度的变化。
- 首先明确热力学第一定律的表达式:
- 热力学第一定律的公式为$\Delta U = Q+W$,其中$\Delta U$表示系统内能的变化量,$Q$表示系统吸收的热量,$W$表示外界对系统做的功。
- 然后分析绝热过程的特点:
- 绝热过程是指系统与外界没有热量交换的过程,即$Q = 0$。
- 接着分析膨胀过程中功的情况:
- 气体膨胀时,气体对外界做功,根据功的正负规定,此时外界对气体做的功$W\lt0$。
- 最后根据热力学第一定律分析内能变化和温度变化:
- 将$Q = 0$和$W\lt0$代入热力学第一定律$\Delta U = Q + W$中,可得$\Delta U=0 + W=W\lt0$,这表明气体的内能减小。
- 对于理想气体,其内能只与温度有关,内能的表达式为$U=\frac{i}{2}nRT$($i$是气体分子的自由度,$n$是物质的量,$R$是普适气体常量,$T$是热力学温度),当$\Delta U\lt0$时,温度$T$必然减小。