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理想气体自由膨胀哪些物理量为零

发表时间：2024-07-28 13:23:56 来源：网友投稿

理想气体的真空自由膨胀的过程是一种不可逆的热力学过程，理想气体过程中气体在一个绝热的系统内膨胀，外界和系统之间没有功和热的交换。

真实气体在自由膨胀时会有温度的变化。

若是理想气体，过程前后的温度不会变化，而且过程前后的状态符合以下的式子其中p为压力，V为体积而下标的i及f表示初始及结束的状态。

在自由膨胀过程中，气体不满足热力学平衡的条件，一直要到自由膨胀结束时才符合热力学平衡。所以在过程中无法定义整个气体的状态函数。

例如其压力会随着位置而改变，而过程中无法明确的定义气体的体积。

自由膨胀过程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。

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