题目
某系统经历一不可逆循环之后,下列关系式中不能成立的是:( )A. Q=0B. △Cp=0C. △U=0D. △T=0
某系统经历一不可逆循环之后,下列关系式中不能成立的是:( )
A. Q=0
B. △Cp=0
C. △U=0
D. △T=0
题目解答
答案
A. Q=0
解析
考查要点:本题主要考查热力学基本概念,特别是状态函数与过程量的区别,以及循环过程中的能量变化规律。
解题核心思路:
- 循环过程的特征是系统最终回到初始状态,因此所有状态函数(如内能$U$、温度$T$、压强$p$等)的变化量均为零。
- 热量$Q$是过程量,其总和是否为零取决于具体过程是否存在净能量交换。
- 不可逆循环中,系统对外做功或吸收热量可能不完全抵消,导致总热量$Q_{\text{总}} \neq 0$。
破题关键:
- 明确选项中哪些是状态函数的变化(必为零),哪些是过程量(可能不为零)。
选项分析
A. $Q=0$
- 热量$Q$是过程量,其总和是否为零取决于系统是否与外界有净热量交换。
- 在不可逆循环中,系统可能从外界吸收的总热量大于释放的热量(例如蒸汽机循环),此时$Q_{\text{总}} \neq 0$。
- 结论:$Q=0$不能成立。
B. $\Delta p=0$
- 压强$p$是状态函数,循环后状态恢复,$\Delta p=0$。
- 结论:成立。
C. $\Delta U=0$
- 内能$U$是状态函数,循环后状态恢复,$\Delta U=0$。
- 结论:成立。
D. $\Delta T=0$
- 温度$T$是状态函数,循环后状态恢复,$\Delta T=0$。
- 结论:成立。