题目
热力学能是系统的状态函数,若某一系统从一始态出发经一循环过程又回到始态,则系统(Q+W)的变化是:()A. (Q+W)=0B. (Q+W)>0C. (Q+W)D. 不能确定
热力学能是系统的状态函数,若某一系统从一始态出发经一循环过程又回到始态,则系统(Q+W)的变化是:()
A. (Q+W)=0
B. (Q+W)>0
C. (Q+W)<0
D. 不能确定
题目解答
答案
A. (Q+W)=0
解析
本题考查热力学能的性质以及热力学第一定律的应用。解题的关键在于理解热力学能是状态函数这一特性,以及状态函数的变化只与始态和终态有关,而与过程无关。
根据热力学第一定律,系统热力学能的变化$\Delta U$等于系统与环境之间交换的热量$Q$和功$W$的总和,即$\Delta U = Q + W$。
因为热力学能$U$是系统的状态函数,当系统从一始态出发经一循环过程又回到始态时,系统的始态和终态相同。对于状态函数而言,其变化量只取决于始态和终态,既然始态和终态一样,那么系统热力学能的变化$\Delta U = 0$。
将$\Delta U = 0$代入热力学第一定律表达式$\Delta U = Q + W$中,可得$Q + W = 0$。