题目
7.判断下列各过程中,哪个的 △U 最大:-|||-(1)体系放出了60kJ热,并对环境做了40 kJ功;-|||-(2)体系吸收了60kJ热,环境对体系做了40kJ功;-|||-(3)体系吸收了40kJ热,并对环境做了60 kJ功;-|||-(4)体系放出了40kJ热,环境对体系做了60kJ功;

题目解答
答案

解析
本题考查热力学第一定律的应用,核心在于正确计算内能变化$\Delta U$。根据公式$\Delta U = Q + W$:
- $Q$的符号:体系吸收热量时$Q$为正,放出热量时为负;
- $W$的符号:环境对体系做功时$W$为正,体系对环境做功时为负。
关键点:明确热量和做功的正负方向,代入公式计算后比较各过程的$\Delta U$大小。
(1)体系放热60kJ,对环境做功40kJ
- $Q = -60$ kJ(放热为负)
- $W = -40$ kJ(体系对环境做功为负)
- $\Delta U = -60 + (-40) = -100$ kJ
(2)体系吸热60kJ,环境做功40kJ
- $Q = +60$ kJ(吸热为正)
- $W = +40$ kJ(环境做功为正)
- $\Delta U = +60 + 40 = +100$ kJ
(3)体系吸热40kJ,对环境做功60kJ
- $Q = +40$ kJ
- $W = -60$ kJ
- $\Delta U = +40 + (-60) = -20$ kJ
(4)体系放热40kJ,环境做功60kJ
- $Q = -40$ kJ
- $W = +60$ kJ
- $\Delta U = -40 + 60 = +20$ kJ
比较结果:$\Delta U$最大的是(2)过程,值为$+100$ kJ。