由于气体向真空膨胀不做功,且没有热量交换,所以气体的内能保持不变。同时,由于内能不变且没有外界热源或冷源的影响,气体的温度也保持不变。等价性:由于在两种情况下气体都不做功,且温度和内能都保持不变,因此可以认为理想气体向真空绝热膨胀等价于向真空等温膨胀。这意味着在这两种情况下,气体的状态没有发生任何变化。
当提及“自由膨胀气体”的概念,我们指的是气体在膨胀过程中不受任何外部阻力,因此在膨胀过程中不做功,即-W=0。这种理想状态是焦耳在1843年通过他的实验装置来研究的,该装置让气体向真空进行膨胀。焦耳实验中,他观察到一个重要的现象:气体在膨胀前后,其温度保持恒定,这意味着气体既没有从外部环境...
自由膨胀气体向真空膨胀的过程中,气体不做功,内能保持不变,温度也恒定。以下是具体解释:不做功:自由膨胀气体在向真空膨胀的过程中不受任何外部阻力,因此在膨胀过程中不做功,即W=0。内能保持不变:根据热力学第一定律,Q=△U+W,由于Q=0且W=0,因此△U=0,即气体的内能在膨胀前后保持不变。...
向真空膨胀,体系对外不做功,W=0 根据热力学第一定律,内能变化U=Q+W 所以内能不变。由于内能只与温度有关,所以温度不变 膨胀后体积增大,由pV=nRT,n,T不变,V增大,则p减小,即压强减小。
由于体系经历绝热过程,故与外界无热交换。又由于气体向真空自由膨胀,外压为零,故体系对环境做功也为零。由热力学第一定律可得体系内能的变化为零,理想气体的内能只是温度的函数,所以理想气体绝热自由膨胀后温度将恢复原来的温度。虽然理想气体绝热自由膨胀后温度恢复,但整个过程并不是恒温过程。理想气体...
然而,在绝热向真空膨胀的情况下,虽然过程中没有热交换(Q=0),但熵变依然不为0。这是因为在这一过程中,气体对外做功,导致气体分子的无序性增加。具体来说,气体分子在向外膨胀时,对外界产生了压力,使得气体体积增加。为了使气体重新回到初始状态,必须施加外力,这表明系统经历了不可逆过程,从而...
气体向真空膨胀不做功:当气体在真空中膨胀时,它并没有对外界的物质或边界做功。因为在真空中,气体膨胀所遇到的“阻力”几乎为零,所以膨胀过程中没有能量的损失或转化。热力学第一定律的应用:热力学第一定律,即能量守恒定律,表明一个系统的内能变化等于外界对系统做的功与系统从外界吸收的热量之和...
真空膨胀是指理想气体向真空膨胀的情况。它表现为气体向外膨胀,由于周围是真空,气体对外不做功,因此内能保持不变,过程中的温度保持稳定。从定义上看,真空膨胀可以视为自由膨胀的一种特殊情况。在自由膨胀中,力学状态不平衡导致气体从高压区域流向低压区域。只要有容器两端存在高压和低压气体,自由膨胀...
答案:(A)理想气体向真空自由膨胀不做功 但是,在高中物理中对这一过程有很多讨论。对于高中生来讲,热力学第一定律、做功等概念都接触过,数学上没有难度。但对于理想气体绝热自由膨胀过程不做功这样的结论接受起来还是有点困难。可以从以下几个方面理解理想气体绝热自由膨胀过程为什么不做功这个问题。1....
在真空中,气体膨胀时,它并不对外做功。这是因为真空状态下没有物质阻碍气体的膨胀,因此气体膨胀时无需克服外界压力做功。二、热力学第一定律的应用 根据热力学第一定律,一个系统的内能变化等于外界对系统做的功与系统从外界吸收的热量之和。在真空中气体膨胀的情况下,由于气体不对外做功(如上述分析...