题目
下面对热力学第一定律表述,哪一个不正确?A. 第一类永动机是不可能制成的B. 隔离系统的热力学能变化取决于热功交换C. 封闭系统的热力学能变化取决于热功交换D. 热力学第一定律的实质是能量守恒定律
下面对热力学第一定律表述,哪一个不正确?
A. 第一类永动机是不可能制成的
B. 隔离系统的热力学能变化取决于热功交换
C. 封闭系统的热力学能变化取决于热功交换
D. 热力学第一定律的实质是能量守恒定律
题目解答
答案
B. 隔离系统的热力学能变化取决于热功交换
解析
考查要点:本题主要考查对热力学第一定律的理解,特别是其在不同系统(隔离系统、封闭系统)中的应用。
解题核心思路:
- 明确热力学第一定律的实质:能量守恒定律,即系统的内能变化等于吸收的热量与外界对系统所做的功之和(ΔU = Q + W)。
- 区分隔离系统与封闭系统的定义:
- 隔离系统:与外界没有物质和能量的交换(Q=0,W=0),内能变化ΔU=0。
- 封闭系统:允许能量交换(热和功),但没有物质交换,内能变化由热功交换决定。
- 判断选项表述是否符合定律:重点关注系统类型与能量变化的关系。
破题关键点:
- 隔离系统中不存在热功交换,因此其内能变化不可能依赖热功交换(选项B错误)。
- 封闭系统中热功交换影响内能变化(选项C正确)。
- 第一类永动机违背能量守恒(选项A正确),热力学第一定律本质是能量守恒(选项D正确)。
选项分析
选项A
第一类永动机指不消耗能量却能无限做功的机器,这显然违反能量守恒定律。因此,第一类永动机不可能制成,选项A正确。
选项B
隔离系统与外界无物质和能量交换(Q=0,W=0),因此其内能变化ΔU=0,不可能依赖热功交换。选项B的表述错误。
选项C
封闭系统允许能量交换(热和功),内能变化ΔU由Q和W决定(ΔU = Q + W)。选项C正确。
选项D
热力学第一定律本质上是能量守恒定律的具体体现,选项D正确。