949。封闭系统经任意循环过程,则[ ]

这是一道关于热力学第一定律在循环过程中应用的题目。以下是详细解析： ### 核心考点 **热力学第一定律**与**状态函数**的性质。 ### 详细推导 1. **理解“循环过程”**： * 循环过程是指系统从某一初始状态出发，经过一系列变化后，最终又回到初始状态的过程。 * 因为始态和终态相同，所以所有**状态函数**的变化量均为零。 * 对于封闭系统，内能 $U$ 是一个状态函数。因此，在任意循环过程中，内能的变化量 $\Delta U = 0$。 2. **应用热力学第一定律**: * 热力学第一定律的数学表达式通常写作： $$ \Delta U = Q + W $$ *注：这里的符号约定遵循 IUPAC 推荐或常见教材约定，即 $Q$ 为系统吸收的热量，$W$ 为环境对系统做的功。若采用“系统对外做功”的约定（$\Delta U = Q - W$），结论形式会有所不同，但物理本质一致。根据选项 C 的形式 $Q+W=0$，可以推断本题采用的是 $\Delta U = Q + W$ 这一符号体系，或者意指代数和为零。* * 将循环过程的条件 $\Delta U = 0$ 代入公式： $$ 0 = Q + W $$ 即： $$ Q + W = 0 $$ 3. **分析各个选项**： * **A. $Q=0$**：错误。$Q=0$ 表示绝热过程。虽然存在绝热循环的可能性，但题目说的是“任意”循环过程。大多数循环过程（如卡诺循环）都涉及吸热和放热，总热量 $Q$ 不一定为 0（实际上，如果 $W \neq 0$，则 $Q \neq 0$）。 * **B. $W=0$**：错误。$W=0$ 表示没有做功。只有在特定情况下（如自由膨胀后复原且无其他功交换，或者体积不变的循环等特殊情况）才可能成立。一般的动力循环或制冷循环都有净功输出或输入，即 $W \neq 0$。 * **C. $Q+W=0$**：正确。由 $\Delta U = Q + W$ 且 $\Delta U_{cycle} = 0$ 直接得出。这意味着在一个循环中，系统吸收的净热量等于系统对外做的净功的负值（或者说，环境与系统交换的热量和功的代数和为零，能量守恒）。 * **D. 以上均不对**：错误，因为 C 是正确的。 ### 结论 对于封闭系统的任意循环过程，内能变化为零，根据热力学第一定律，吸收的热量与外界对系统做的功之和为零。 故正确答案为 **C**。