题目
【单选题】对于理想气体,下列关系中不正确的是 ()A. (U/T) V =0B. (U/V) T =0C. (H/p) T =0D. (U/p) T =0
【单选题】对于理想气体,下列关系中不正确的是 ()
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
本题考查理想气体的热力学性质,特别是内能(U)、焓(H)等热力学量对温度、体积、压力的依赖关系。解题核心在于:
- 理想气体的内能仅是温度的函数,与体积、压力无关;
- 焓是温度的函数,与压力无关;
- 利用偏导数的物理意义,判断各选项是否符合上述性质。
选项A:$\left(\frac{\partial U}{\partial T}\right)_V = 0$
- 关键分析:理想气体的内能$U$仅与温度$T$有关,与体积$V$无关。因此,在恒定体积下,$U$的变化完全由温度变化决定,$\left(\frac{\partial U}{\partial T}\right)_V$应等于定容热容$C_V$,而非零。此选项错误。
选项B:$\left(\frac{\partial U}{\partial V}\right)_T = 0$
- 关键分析:当温度$T$恒定时,内能$U$与体积$V$无关,因此偏导数为零。此选项正确。
选项C:$\left(\frac{\partial H}{\partial p}\right)_T = 0$
- 关键分析:焓$H$是温度的函数,与压力$p$无关(理想气体性质)。因此,在恒定温度下,$H$不随压力变化,偏导数为零。此选项正确。
选项D:$\left(\frac{\partial U}{\partial p}\right)_T = 0$
- 关键分析:内能$U$仅与温度$T$有关,与压力$p$无关。因此,在恒定温度下,偏导数为零。此选项正确。