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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 无机/物化 » 物理化学 » 理想气体向真空膨胀时，温度不变？
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mhy199006

银虫 (小有名气)

[求助] 理想气体向真空膨胀时，温度不变？

题目暗含绝热条件吗？北化习题指南上的一道选择题，答案是得而他U=0，一头雾水。高手解释下

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骚年好好努力吧
1楼2012-11-02 15:28:45
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

黎小可0

铁虫 (初入文坛)
理想气体向真空膨胀是不可逆过程，且理想气体向真空膨胀时是一个瞬间完成的过程，是来不及热交换的。所以Q=0，理想气体W=-p*dv=-△nRT=0,所以△U=0,因为是自发过程△S>0,△G<0.
希望对你有帮助。
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生命不止，奋斗不息
9楼2013-04-26 21:16:35
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xiaoshuchong

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★
感谢参与，应助指数 +1
fds329: 金币+1, 感谢应助。辛苦了O(∩_∩)O 2012-11-18 17:59:12
如果要证明的话，用焦耳实验或者焦耳-汤姆逊实验的结果，用麦克斯韦关系式，可以得到严格的证明。
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5楼2012-11-02 17:23:32
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普通回帖

stone0503

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★
感谢参与，应助指数 +1
fds329: 金币+1, 欢迎常来 2012-11-18 17:58:57
题目中应该是没有暗含绝热条件的，不知道你是怎么得到这样的假设。不过建议你把原题包括选项都放上来，会比较好。
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我自信，我漂亮！
2楼2012-11-02 15:58:09
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mhy199006

银虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by stone0503 at 2012-11-02 15:58:09
题目中应该是没有暗含绝热条件的，不知道你是怎么得到这样的假设。不过建议你把原题包括选项都放上来，会比较好。

原：理想气体向真空膨胀时（      ）
答案：  C ΔU=0    ΔS＞0   ΔG＜0

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骚年好好努力吧
3楼2012-11-02 16:27:06
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小-虫子

木虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
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fds329: 金币+3, 感谢应助。辛苦了O(∩_∩)O 2012-11-18 17:59:05
理想气体严格满足气态方程(PV=(m/M)RT=nRT)的气体，理想气体假设分子间没有相互吸引和排斥，分子之间及分子与器壁之间发生的碰撞是完全弹性的，不造成动能损失，自由膨胀过程中不受外界阻力，不对气体做功，根据△U=Q+A．A结合该过程中A=0，Q=0以及△U=0即U1=U2在该过程中，气体膨胀前后体积V发生了变化，温度T未变。而上式表明，在这种情况下态函数内能U未变，这说明气体的内能仅是温度的函数而与体积无关。
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4楼2012-11-02 16:51:51
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再忆秦淮

铜虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
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mhy199006: 金币+1, ★★★★★最佳答案 2012-11-04 22:22:48
fds329: 金币+2, 感谢应助。辛苦了O(∩_∩)O 2012-11-18 17:59:22
内能的变化=Q+W，理想气体向真空膨胀，则W=0，一般向真空膨胀隐含条件就是绝热，此时Q=0，否则得不到结论。
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永无止境
6楼2012-11-03 20:44:06
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mhy199006

银虫 (小有名气)
引用回帖:
6楼: Originally posted by 再忆秦淮 at 2012-11-03 20:44:06
内能的变化=Q+W，理想气体向真空膨胀，则W=0，一般向真空膨胀隐含条件就是绝热，此时Q=0，否则得不到结论。

就你这个看懂了

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骚年好好努力吧
7楼2012-11-03 22:52:06
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AINANA

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★
感谢参与，应助指数 +1
fds329: 金币+1, 感谢应助。辛苦了O(∩_∩)O 2012-11-18 17:59:28
此过程为不可逆过程，可在始终态之间设计等温可逆过程。由此可知ΔU=0    ΔS＞0   ΔG＜0。
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学习永无止境。
8楼2012-11-04 13:14:21
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sthkwwy

铁杆木虫 (著名写手)
很简单。想真空膨胀，外压为0，W=0，，又因为绝热，Q=0，则△U=W+Q=0，理想气体只是温度的函数，所以T不变。
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10楼2014-08-24 22:53:59
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