题目
4.描述系统状态变化时的热力学能变与功和热的关系式是 __ 系-|||-统从环境吸热时,Q __ 0,系统对环境做功时,W __ 0。
题目解答
答案
解析
本题考查热力学第一定律的基本公式及其符号规则。关键点在于：
- 热力学能变（ΔU）与热量（Q）、功（W）的关系式；
- 符号约定：系统吸热时Q的正负，系统对外做功时W的正负。
核心思路：
- 公式需体现能量守恒，即系统内能变化等于吸收的热量与外界对系统所做的功之和；
- 明确功的正负方向：外界对系统做功时W为正，系统对外做功时W为负。
关系式推导
根据热力学第一定律，系统内能的变化等于吸收的热量与外界对系统所做的功之和，即：
$\Delta U = Q + W$
其中：
- Q为系统从外界吸收的热量（Q > 0表示吸热，Q < 0表示放热）；
- W为外界对系统所做的功（W > 0表示外界对系统做功，W < 0表示系统对外做功）。
符号判断
- 系统从环境吸热：此时Q为正值，即 Q > 0；
- 系统对环境做功：此时W为负值，即 W < 0。