题目
经过一个不可逆循环过程,则过程的U为A小于0B大于0C等于0D无法确定
经过一个不可逆循环过程,则过程的
U为
A小于0
B大于0
C等于0
D无法确定
题目解答
答案
根据热力学第一定律,一个不可逆循环过程的熵变总是大于0,即△S > 0。
而熵变与过程热量和温度的关系为:△S = △Q/T,其中T为绝对温度。
对于一个不可逆循环过程,其熵变大于0,即△S > 0。
因此,过程的热量变化△Q必须大于0,即吸热。
又因为循环过程的始末状态相同,所以内能变化△U必须等于0。
因此,答案为C。
解析
考查要点:本题主要考查热力学第一定律和循环过程的性质,特别是内能作为状态函数的特点。
解题核心思路:
- 循环过程的特征是系统始末态相同,因此内能变化ΔU一定为0(内能是状态函数)。
- 不可逆循环过程的总熵变ΔS > 0,但与内能变化无关。
- 无论过程是否可逆,只要完成循环,ΔU始终为0。
破题关键点:
- 明确内能是状态函数,只与状态有关,与过程无关。
- 区分ΔU与Q、W的关系:ΔU = Q - W,但循环过程ΔU = 0,因此Q = W。
循环过程的内能变化:
- 内能是状态函数,其变化仅由初态和末态决定。
- 在循环过程中,系统最终回到初始状态,因此初态和末态的内能相等,即ΔU = 0。
- 不可逆循环过程的总熵变ΔS > 0,但熵变与热量、温度相关(ΔS = Q/T),与内能变化无关。
选项分析:
- A、B错误:ΔU的值与过程是否可逆无关,始终为0。
- C正确:循环过程ΔU = 0。
- D错误:内能变化可确定为0。