单选题
4、热力学第一定律的物理意义是体系的内能增量等于体系吸入的热与环境对体系所做的功之和。其内能用下列哪一项表示:()
A
Q
B
△U
C
W
D
△H
答案解析
正确答案:B
解析:
当然可以,让我们一起来深入理解这个概念。
首先,热力学第一定律是能量守恒定律在热力学系统中的应用。它告诉我们,一个系统的内能变化(即内能增量)是由两个因素共同决定的:系统吸收的热量(Q)和系统对外做的功(W)。这个定律可以用以下方程式表示:
ΔU = Q - W
这里,ΔU代表内能的增量,Q是系统吸收的热量,W是系统对外做的功。
现在,让我们来看一下选项:
A: Q - 这是系统吸收的热量,而不是内能的增量。
B: △U - 这是内能的增量,正是我们要找的。
C: W - 这是系统对外做的功,不是内能的增量。
D: △H - 这是焓的增量,与内能的增量不同。焓是一个状态函数,它包括了系统的内能和体积乘以压强的乘积。
所以,正确答案是B: △U,它表示内能的增量。
为了更好地理解这个概念,我们可以用一个生动的例子来联想。想象一个热水瓶,当你往热水瓶里加热水时(Q为正值),水的内能会增加,温度升高。如果你用力摇动热水瓶,水对瓶壁做功(W为正值),水的内能会减少,温度可能会下降。热力学第一定律告诉我们,这两个过程是如何影响水的内能的。
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