题目
下面的说法符合热力学第一定律的是( )A. 在一完全绝热且边界为刚性的密闭容器中发生化学反应时 , 其内能一定变化B. 在无功过程中 , 内能变化等于过程热 , 这表明内能增量不一定与热力学过程无关C. 封闭系统在指定的两个平衡态之间经历绝热变化时 , 系统所做的功与途径无关D. 气体在绝热膨胀或绝热压缩过程中 , 其内能的变化值与过程完成的方式无关
下面的说法符合热力学第一定律的是( )
A. 在一完全绝热且边界为刚性的密闭容器中发生化学反应时 , 其内能一定变化
B. 在无功过程中 , 内能变化等于过程热 , 这表明内能增量不一定与热力学过程无关
C. 封闭系统在指定的两个平衡态之间经历绝热变化时 , 系统所做的功与途径无关
D. 气体在绝热膨胀或绝热压缩过程中 , 其内能的变化值与过程完成的方式无关
题目解答
答案
C. 封闭系统在指定的两个平衡态之间经历绝热变化时 , 系统所做的功与途径无关
解析
步骤 1:分析选项A
在一完全绝热且边界为刚性的密闭容器中发生化学反应时,由于容器是绝热的,没有热量交换,且边界为刚性,没有体积变化,因此没有做功。根据热力学第一定律,内能变化等于热量加功,即ΔU = Q + W。由于Q = 0,W = 0,所以ΔU = 0,内能不变。因此,选项A错误。
步骤 2:分析选项B
在无功过程中,即W = 0,根据热力学第一定律,内能变化等于过程热,即ΔU = Q。这表明内能增量与过程热有关,但与热力学过程无关。因此,选项B错误。
步骤 3:分析选项C
封闭系统在指定的两个平衡态之间经历绝热变化时,由于是绝热过程,没有热量交换,即Q = 0。根据热力学第一定律,内能变化等于过程热加功,即ΔU = Q + W。由于Q = 0,所以ΔU = W。因此,内能变化只与功有关,而功与途径无关。因此,选项C正确。
步骤 4:分析选项D
气体在绝热膨胀或绝热压缩过程中,由于是绝热过程,没有热量交换,即Q = 0。根据热力学第一定律,内能变化等于过程热加功,即ΔU = Q + W。由于Q = 0,所以ΔU = W。因此,内能变化只与功有关,而功与过程完成的方式有关。因此,选项D错误。
在一完全绝热且边界为刚性的密闭容器中发生化学反应时,由于容器是绝热的,没有热量交换,且边界为刚性,没有体积变化,因此没有做功。根据热力学第一定律,内能变化等于热量加功,即ΔU = Q + W。由于Q = 0,W = 0,所以ΔU = 0,内能不变。因此,选项A错误。
步骤 2:分析选项B
在无功过程中,即W = 0,根据热力学第一定律,内能变化等于过程热,即ΔU = Q。这表明内能增量与过程热有关,但与热力学过程无关。因此,选项B错误。
步骤 3:分析选项C
封闭系统在指定的两个平衡态之间经历绝热变化时,由于是绝热过程,没有热量交换,即Q = 0。根据热力学第一定律,内能变化等于过程热加功,即ΔU = Q + W。由于Q = 0,所以ΔU = W。因此,内能变化只与功有关,而功与途径无关。因此,选项C正确。
步骤 4:分析选项D
气体在绝热膨胀或绝热压缩过程中,由于是绝热过程,没有热量交换,即Q = 0。根据热力学第一定律,内能变化等于过程热加功,即ΔU = Q + W。由于Q = 0,所以ΔU = W。因此,内能变化只与功有关,而功与过程完成的方式有关。因此,选项D错误。