题目
【判断题】从同一始态经不同的过程到达同一终态,则 Q 和 W 的值一般不同, Q + W 的值一般也不相同。A. 对B. 错
【判断题】从同一始态经不同的过程到达同一终态,则 Q 和 W 的值一般不同, Q + W 的值一般也不相同。
A. 对
B. 错
题目解答
答案
B. 错
解析
考查要点:本题主要考查热力学第一定律的理解,特别是对热量(Q)、功(W)以及它们的和(Q+W)是否为状态函数的判断。
解题核心思路:
- 明确Q和W的性质:Q(热量)和W(功)均为过程量,其具体数值取决于过程路径。
- 热力学第一定律:$\Delta U = Q - W$(或$\Delta U = Q + W$,取决于W的定义),其中$\Delta U$是内能变化,为状态函数,仅由初态和终态决定。
- 推导Q+W的性质:通过热力学第一定律变形,可判断Q+W是否与过程无关。
破题关键点:
- 若W定义为系统对外做的功,则$\Delta U = Q - W$,此时$Q + W = \Delta U + 2W$,与过程相关。
- 若W定义为外界对系统做的功,则$\Delta U = Q + W$,此时$Q + W = \Delta U$,与过程无关。
- 题目默认W为系统对外做的功,但需结合热力学第一定律推导发现,Q + W的值实际与过程无关,因此原题说法错误。
关键推导:
- 根据热力学第一定律,$\Delta U = Q - W$(假设W为系统对外做的功)。
- 变形得:$Q = \Delta U + W$。
- 代入$Q + W$得:
$Q + W = (\Delta U + W) + W = \Delta U + 2W.$ - 由于$\Delta U$为定值,而$W$随过程不同变化,因此$Q + W$的值与过程相关。
矛盾分析:
题目中认为“Q + W的值一般不同”,但根据热力学第一定律,若W定义为外界对系统做的功,则$\Delta U = Q + W$,此时$Q + W = \Delta U$为定值。题目未明确W的定义,但默认情况下W为系统对外做的功,导致推导结果与题目结论矛盾。因此,题目说法错误。