在自由绝热膨胀做功公式过程中，系统为什么不对外做功

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2016-06-11 06:17 标签： 气体膨胀做功公式
什么叫“理想气体的自由膨胀过程”?为什么不对外做功?如题.这个概念我实在无法理解……太有悖常理啦
柔情g︶0449
理想气体的准静态绝热过程（1）绝热过程的状态方程一般可视为常数,有（泊松公式）泊松公式（Poisson,,法国数学及物理学家）1827年提出.为泊松系数（注意：泊松公式仅对准静态过程适用）联立 两个新的方程,（2）绝热与等温过程的比较：a．等温 b.（1）式得：∴绝热线比等温线更陡.即从交点 出发,压缩体积 ,对等温线压缩增量为 ,对绝热线压强增量为 .定性解释如下：（Ⅰ）等温过程,仅由体积减小引起.（Ⅱ）绝热过程,不仅由体积减小引起,还来自系统温度的增加.（3）准静、绝热过程气体对外界做功 (证明见书P120例3.4)3．理想气体绝热自由膨胀过程（非准静态过程）由热力学第一定律：由于为绝热过程：,又由于气体向真空自由膨胀,即不受阻碍,所以 对于理想气体内能只是温度的函数：所以 即理想气体绝热自由膨胀后温度将恢复原来的温度 说明：（1） 虽然理想气体绝热自由膨胀后温度恢复,但整个过程并不是等温过程.（2） 理想气体绝热自由膨胀过程是非准静态过程,除初,末态外,系统每一时刻都处于非平衡态.（3） 对于实际气体,温度一般不会恢复到原来温度容器分为两室,左边贮有理想气体,右边为真空．如果将隔板抽开,左室中的气体将向 B室膨胀.这是气体对真空的自由膨胀,最后气体将均匀分布于两室.温度与原来温度相同.气体膨胀后,我们仍可用活塞将气体等温压回左室,使气体回到初始状态.不过,此时我们必须对气体作功,所作的功转化为气体向外界传出的热量,根据热力学第二定律,我们无法通过循环过程再将这热量完全转化为功,所以气体对真空的自由膨胀过程是不可逆过
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热工基础思考题答案(第16章)
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平衡状态与稳定状态有何区别？热力学中为什幺要引入平衡态的概念？
答：平衡状态是在不受外界影响的条件下，系统的状态参数不随时间而变化的状态。而稳定状态则是不论有无外界影响，系统的状态参数不随时间而变化的状态。可见平衡必稳定，而稳定未必平衡。热力学中引入平衡态的概念，是为了能对系统的宏观性质用状态参数来进行描述。
表压力或真空度能否作为状态参数进行热力计算？若工质的压力不变，问测量其压力的压力表或真空计的读数是否可能变化？
答：不能，因为表压力或真空度只是一个相对压力。若工质的压力不变，测量其压力的压力表或真空计的读数可能变化，因为测量所处的环境压力可能发生变化。
当真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈大还是愈小？
答：真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈小。
4. 准平衡过程与可逆过程有何区别？
答：无耗散的准平衡过程才是可逆过程，所以可逆过程一定是准平衡过程，而准平衡过程不一定是可逆过程。
5. 不可逆过程是无法回复到初态的过程，这种说法是否正确？
答：不正确。不可逆过程是指不论用任何曲折复杂的方法都不能在外界不遗留任何变化的情况下使系统回复到初态，并不是不能回复到初态。
6. 没有盛满水的热水瓶，其瓶塞有时被自动顶开，有时被自动吸紧，这是什幺原因？
答：水温较高时，水对热水瓶中的空气进行加热，空气压力升高，大于环境压力，瓶塞被自动顶开。而水温较低时，热水瓶中的空气受冷，压力降低，小于环境压力，瓶塞被自动吸紧。
7. 用U形管压力表测定工质的压力时，压力表液柱直径的大小对读数有无影响？
答：严格说来，是有影
正在加载中，请稍后...在体积缓慢增大的过程中,气体一定对外做功,对么?答案上是对的,但如果是一定量的气体在真空中膨胀呢?
C酱粉丝团54
这个题的命题稍有不严格之嫌.如果改为准静态膨胀,就完全没有问题了,不过这样一改降低了难度.尽管题目不甚严格,但并不妨碍解题,解题中你需要揣摩出题者的意图.也就是说如果你达到了与出题者同等的程度,你应当可以看出其意图的,这对考试很重要,尽管我向来反对应试教育.在热力学中我们一般用“缓慢”等字眼表示一个准静态（即可逆）过程,至少可以认为是非常近似的准静态（否则无须说明）.要保持过程在准静态,系统的温度、压强都必须和外界只相差一个无穷小量（近似的情形应当是一个微不足道的量）,否则过程将不能保持准静态（或非常近似的准静态）进行.该题中系统的压强必须明显地大于零（不能是微不足道）,否则气体无法膨胀.做这样的理解时,如果外界是真空,压强是绝对的零,那么气体就不能保证准静态地膨胀,连非常近似的准静态也做不到.基于以上考虑,题意要求外界不能是真空,这正是出题者的陷阱.识破这一诡计,这题就容易了.但该题有一特例,那就是外界是真空而气体有一微不足道的压强,可以认为该情形满足题设.因为“微不足道”并非是零,气体当然是可以膨胀的,并且如果真空的空间足够大,膨胀将一直持续下去.但二者压强相差很小,故过程可认为是非常近似的准静态（该“微不足道”即为判断过程是否非常近似的准静态的阈值）.从这个意义上说,本题确有不严格之处.实际上遇到类似问题,无需想这么复杂,看到“缓慢”直接当成准静态处理就得了.不过经常至少是不时地对一些问题进行仔细推敲还是有益的.
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“缓慢增大”怎么理解啊？在真空中还能“缓慢”吗？若气体在可变积容器中，气体对容器内壁有压力，气体向外膨胀则压力沿正方向有位移，所以对外做功。
不对，若处于真空中气体不对外做功，因为没东西可施力。
如果是一定量的气体在真空中膨胀，气体不对外做功。因为在气体体积增大的过程中，”真空”对气体无”阻力”，气体膨胀时无需克服阻力做功。
在体积缓慢增大的过程中，气体一定对外做功.若在真空中，气体是自由膨胀，不可能缓慢地体积增大。
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