题目
一系统由如附图所示的状态A沿ABC到达C,吸收了350J的热量同时系统对外做功126J。B C-|||-A D-|||-o v(1)如经ADC过程,系统对外做功42J,问系统吸热多少?(2)当系统由状态C沿曲线AC回到状态A时,外界对系统做功为84J,问系统是吸热还是放热,在这一过程中系统与外界之间传递的热量为多少?
一系统由如附图所示的状态A沿ABC到达C,吸收了350J的热量同时系统对外做功126J。

(1)如经ADC过程,系统对外做功42J,问系统吸热多少?
(2)当系统由状态C沿曲线AC回到状态A时,外界对系统做功为84J,问系统是吸热还是放热,在这一过程中系统与外界之间传递的热量为多少?

(1)如经ADC过程,系统对外做功42J,问系统吸热多少?
(2)当系统由状态C沿曲线AC回到状态A时,外界对系统做功为84J,问系统是吸热还是放热,在这一过程中系统与外界之间传递的热量为多少?
题目解答
答案
答:



解析
考查要点:本题主要考查热力学第一定律的应用,重点在于理解内能变化(ΔE)是状态量,而热量(Q)和功(W)是过程量。解题关键在于利用不同路径下初末状态相同的特性,确定内能变化的关系。
核心思路:
- 确定内能变化:同一初末状态的不同路径,ΔE相同。
- 灵活应用公式:根据热力学第一定律 $\Delta E = Q - W$,结合已知量求解未知量。
- 注意符号规则:系统对外做功为正,外界对系统做功为负;吸热为正,放热为负。
第(1)题
确定内能变化
沿路径ABC,已知 $Q = 350\,\text{J}$,$W = 126\,\text{J}$,代入热力学第一定律:
$\Delta E = Q - W = 350 - 126 = 224\,\text{J}$
计算路径ADC的吸热
沿路径ADC,$\Delta E$ 不变,$W = 42\,\text{J}$,代入公式:
$Q_1 = \Delta E + W = 224 + 42 = 266\,\text{J}$
第(2)题
确定内能变化
从C到A,初末状态与A到C相反,故 $\Delta E = -224\,\text{J}$。
计算热量交换
外界对系统做功 $W = -84\,\text{J}$,代入热力学第一定律:
$Q_2 = \Delta E + W = -224 + (-84) = -308\,\text{J}$
负号表示系统放出热量,传递的热量为 $308\,\text{J}$。