题目
关于热和功,下面的说法中,不正确的是( )A. 功和热只出现于系统状态变化的过程中,只存在于系统和环境间的界面上B. 只有在封闭系统发生的过程中,功和热才有明确的意义C. 功和热不是能量,而是能量传递的两种形式,可称之为被交换的能量D. 在封闭系统中发生的过程中,如果内能不变,则功和热对系统的影响必互相抵消
关于热和功,下面的说法中,不正确的是( )
A. 功和热只出现于系统状态变化的过程中,只存在于系统和环境间的界面上
B. 只有在封闭系统发生的过程中,功和热才有明确的意义
C. 功和热不是能量,而是能量传递的两种形式,可称之为被交换的能量
D. 在封闭系统中发生的过程中,如果内能不变,则功和热对系统的影响必互相抵消
题目解答
答案
B. 只有在封闭系统发生的过程中,功和热才有明确的意义
解析
本题考查热力学中功和热的基本概念,需明确以下几点:
- 功和热的性质:它们是过程量,与系统变化的过程相关,而非状态量;
- 系统的分类:封闭系统允许能量(热、功)交换,但不交换物质;开放系统则可能同时交换物质和能量;
- 热力学第一定律:$\Delta U = Q + W$,理解内能变化与能量交换的关系。
关键破题点:选项B错误地将功和热的存在与系统是否封闭直接关联,而实际上功和热的定义与系统是否封闭无关,只要有能量交换即可。
选项分析
A选项
正确。功和热是过程量,仅在系统与环境之间发生能量交换时存在,与过程路径相关,而非系统内部状态的属性。
B选项
错误。功和热的意义不依赖于系统是否封闭。例如,开放系统中虽然物质可以交换,但仍可能发生热传递或做功。封闭系统的特点是物质不交换,但能量交换(热、功)仍可发生,因此B的说法错误。
C选项
正确。功和热是能量传递的形式,属于“被交换的能量”,而非系统自身具有的能量(如内能)。
D选项
正确。在封闭系统中,若内能不变($\Delta U = 0$),根据热力学第一定律,$Q + W = 0$,即热量与功对系统的影响相互抵消。