题目
在绝热密闭刚性容器中发生某一化学反应,系统终态温度升高,压力增大,则此过程Delta U()。A. 等于零B. 大于零C. 无法确定D. 小于零
在绝热密闭刚性容器中发生某一化学反应,系统终态温度升高,压力增大,则此过程$\Delta U$()。
A. 等于零
B. 大于零
C. 无法确定
D. 小于零
题目解答
答案
A. 等于零
解析
本题考查热力学第一定律以及对绝热密闭刚性容器中系统性质的理解。解题的关键在于明确绝热、密闭刚性容器这些条件对系统能量变化的影响,然后根据热力学第一定律来判断系统内能的变化。
- 首先明确热力学第一定律的表达式:
- 热力学第一定律的数学表达式为$\Delta U = Q+W$,其中$\Delta U$表示系统内能的变化,$Q$表示系统与环境之间的热交换,$W$表示系统与环境之间的功。
- 接着分析题目中系统的条件:
- 因为容器是绝热的,这意味着系统与环境之间没有热量交换,即$Q = 0$。
- 又因为容器是刚性的,刚性容器的体积不会发生变化,而功的计算公式为$W=-\int p_{外}dV$($p_{外}$是外压,$dV$是体积变化),由于$dV = 0$,所以$W = 0$。
- 最后将$Q$和$W$的值代入热力学第一定律表达式:
- 把$Q = 0$和$W = 0$代入$\Delta U = Q + W$,可得$\Delta U=0 + 0=0$。