题目
对于非体积功为0的定容过程,封闭系统从环境吸收的热量,全部用于系统热力学能的增加, 即QV =△U(定容,W'=0)
对于非体积功为0的定容过程,封闭系统从环境吸收的热量,全部用于系统热力学能的增加, 即QV =△U(定容,W'=0)
题目解答
答案
正确
解析
考查要点:本题主要考查热力学第一定律在特定条件下的应用,即定容过程且非体积功为零时,系统吸收的热量与热力学能变化的关系。
解题核心思路:
- 明确热力学第一定律:$\Delta U = Q + W$(其中$W$为非体积功)。
- 分析过程特点:
- 定容过程(体积不变)意味着系统不对外做体积功,且环境对系统也无体积功输入。
- 非体积功为零(如摩擦功、电功等)进一步简化能量守恒关系。
- 推导结论:在上述条件下,系统吸收的热量$Q$全部转化为热力学能$\Delta U$。
破题关键点:
- 区分体积功与非体积功:定容过程体积功为零,非体积功为零时总功为零。
- 直接应用热力学第一定律:$\Delta U = Q$。
定容过程中,系统的体积保持不变,因此系统与环境之间没有体积功(即膨胀功或压缩功)。题目中明确指出非体积功为零(如摩擦、搅拌等其他形式的功为零),因此总功$W = 0$。
根据热力学第一定律:
$\Delta U = Q + W$
将$W = 0$代入,得:
$\Delta U = Q$
即系统吸收的热量$Q$全部用于热力学能的增加。因此,题目中的结论$Q_V = \Delta U$是正确的。