题目
A 3.2 用桨叶搅动盛在容器内的液体,若桨-|||-叶的功率为2.24kW,容器以0.586kW的功率放-|||-热,将容器和液体视为一个系统,求系统在单位时-|||-间内内能的改变.

题目解答
答案

解析
本题考查热力学第一定律在能量转化中的应用,关键是明确系统内能变化与热量、做功的关系。
核心知识点:热力学第一定律
热力学第一定律表达式为:
$\Delta U = Q + W$
其中:
- $\Delta U$:系统内能的变化量(单位时间内的变化量即功率形式);
- $Q$:系统吸收的热量(吸热为正,放热为负);
- $W$:外界对系统做的功(外界做功为正,系统对外做功为负)。
题目条件分析
- 桨叶的功率:桨叶搅动液体,是外界对系统(液体+容器)做功,做功功率$W = +2.24\,\text{kW}$(外界做功为正);
- 容器放热功率:系统向外界放热,热量$Q = -0.586\,\text{kW}$(放热为负)。
计算单位时间内的内能改变
单位时间内的内能改变量$\Delta E$(即功率形式的$\Delta U$),代入热力学第一定律:
$\Delta E = Q + W$
代入数据:
$\Delta E = -0.586\,\text{kW} + 2.24\,\text{kW} = 1.654\,\text{kW}$