题目
如图一定质量的理想气体由平衡态 A 变化到平衡态 B ( ) ,则无论经历怎样的过程,系统必然:A.向外界放出热量；B.内能增加；C.从外界吸收热量；D.对外做正功为零
如图一定质量的理想气体由平衡态 A 变化到平衡态 B ( ) ,则无论经历怎样的过程,系统必然:A.向外界放出热量；B.内能增加；C.从外界吸收热量；D.对外做正功为零
题目解答
答案
B
解析
步骤 1：理解理想气体状态方程
理想气体状态方程为 \(PV=nRT\)，其中 \(P\) 为压强，\(V\) 为体积，\(n\) 为物质的量，\(R\) 为理想气体常数，\(T\) 为温度。内能 \(U\) 与温度 \(T\) 成正比，即 \(U=nC_vT\)，其中 \(C_v\) 为定容摩尔热容。
步骤 2：分析从 A 到 B 的过程
从 A 到 B，压强 \(P\) 增加，体积 \(V\) 减小。根据理想气体状态方程，温度 \(T\) 必然增加。因此，内能 \(U\) 必然增加。
步骤 3：判断选项
A. 向外界放出热量：不一定，因为内能增加，可能吸收热量。
B. 内能增加：根据步骤 2，内能必然增加。
C. 从外界吸收热量：不一定，因为内能增加，可能通过做功增加。
D. 对外做正功为零：不一定，因为体积减小，可能对外做负功。
理想气体状态方程为 \(PV=nRT\)，其中 \(P\) 为压强，\(V\) 为体积，\(n\) 为物质的量，\(R\) 为理想气体常数，\(T\) 为温度。内能 \(U\) 与温度 \(T\) 成正比，即 \(U=nC_vT\)，其中 \(C_v\) 为定容摩尔热容。
步骤 2：分析从 A 到 B 的过程
从 A 到 B，压强 \(P\) 增加，体积 \(V\) 减小。根据理想气体状态方程，温度 \(T\) 必然增加。因此，内能 \(U\) 必然增加。
步骤 3：判断选项
A. 向外界放出热量：不一定，因为内能增加，可能吸收热量。
B. 内能增加：根据步骤 2，内能必然增加。
C. 从外界吸收热量：不一定，因为内能增加，可能通过做功增加。
D. 对外做正功为零：不一定，因为体积减小，可能对外做负功。