结构推理 对于任何物质,证明两绝热线不能相交.
【正确答案】解如图所示,假设在p-V图上两条绝热线A,B相交于点“1”,则可作一等温线C与它们分别相交于点“3”和点“2”.线段"1一2”、“2一3”和“3一1”围成一闭合区域.现在也分两种情况进行讨论. (1)若“1”点在等温线上面,如图 (a)所示.利用闭合曲线做一正循环"1-2-3-1".在此循环过程中对外做了功(其大小就是闭合曲线所围的面积),它却仅在“2-3”等温过程中放热.这说明系统可以在不吸收热量,甚至在放热的情况下对外做有用功,这违反热力学第一定律. (2)若“1”点在等温线下面,如图 (b)所示.利用闭合曲线做一正循环 "1-2-3-1".此循环过程只在“2-3”等温过程中从单一热源吸热,对外做了有用功而无其他影响,这违反热力学第二定律. 所以,两绝热线不能相交.
【答案解析】