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Origin: sally.csie.ntu.edu.tw

※ 引述《questionboy (問題男孩)》之銘言：
: 請問一題熱力學的題目：
: 氣體自由膨脹(free expansion)時溫度會改變嗎？ 為什麼？
: Thx~

理想氣體自由膨脹的時候
舉例如一氣體原本壓力是P, 體積是V, 溫度是T, free expansion到另外一個V的容器

[V]-[V]

1. 溫度不會改變,
2. 體積變為兩倍. V'=V
3. PV =n RT = P'V' -> P' 變為 1/2 P
4. U'(T)=U 溫度不變所以內能不變

為何溫度不變呢?
我推薦一個記的方法, free expansion的時候, 因為是free的, 所以所有的particle
都很開心, 很自由, 沒有外務的干擾, 也不用作工, 也不會被外來的誘惑(能量)改變
速度. 所以速度expand完畢以後, 都不會變.

我們學過理想氣體的速度 v_rms正比於溫度的1/2次方, 所以v都不變了,
溫度就不會變囉!

另外entropy會上升, 因為這是一個irreversible的過程.

希望對你有幫助. 有問題email討論.


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