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贝贝小鱼

铜虫 (小有名气)

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[求助] 问各位大神一个有关热力学理想气体的问题已有4人参与

有一个证明题实在想不出来，请教各位大侠。有一绝热密闭气缸，气缸中间有一块没有摩擦的活塞，活塞可以自由的左右移动。现在在活塞的两侧分别放置两种理想气体，气体体积温度种类都未知。一侧气体的膨胀会引起另一侧气体的压缩。气体不能与外界进行热交换或功的交换。请证明，在体系达到平衡态时活塞两端压强相等。
应该从哪个角度入手证明？另外既然是理想气体没有分子间摩擦，为什么不能是活塞永不停地左右往复摆动？
多谢各位！

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1楼 2015-12-08 07:02:03

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wangth0921

铁虫 (职业作家)

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【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1

假设初始时两侧温度一样，P(Left)>P(Right)。活塞导热。
活塞开始运动后，左侧压力下降，温度也下降；右侧压力上升，温度也上升。热会从右侧相左侧传导，使得两侧的压力差变小。如果活塞质量足够大，加速度小，活塞移动很慢，最后到两侧温度和压力均一致时就停下来了。如果活塞质量很小，加速度大，可能会震荡若干次再慢慢地停下来（类似于带阻尼的震荡）。如果活塞没有质量，可以瞬间改变速度，两个腔之间来不及交换热量，保持绝热，那就有可能长时间震荡下去。