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?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/24 01:12:08
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?
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?
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?
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.
“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。