什么叫“理想气体的自由膨胀过程”?为什么不对外做功?
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发布时间：2022-04-30 09:48
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时间：2022-06-20 18:03
（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，1781-1840，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 过程：
b.绝热过程：
（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
