理想氣體絕熱自由膨脹過(guò)程在大學(xué)物理中沒(méi)有過(guò)多涉及厌殉，可能只是作為一道習(xí)題出現(xiàn)。
例題1? 理想氣體向真空做絕熱膨脹侈咕，則（A）膨脹后公罕，溫度不變，壓強(qiáng)減泻跬辍熏兄；? （B）膨脹后，溫度降低树姨，壓強(qiáng)減心ν啊；（C）膨脹后帽揪，溫度升高硝清，壓強(qiáng)減小转晰；? （D）膨脹后芦拿，溫度不變，壓強(qiáng)不變查邢。
答案：（A）理想氣體向真空自由膨脹不做功
但是蔗崎，在高中物理中對(duì)這一過(guò)程有很多討論。對(duì)于高中生來(lái)講扰藕，熱力學(xué)第一定律缓苛、做功等概念都接觸過(guò)，數(shù)學(xué)上沒(méi)有難度邓深。但對(duì)于理想氣體絕熱自由膨脹過(guò)程不做功這樣的結(jié)論接受起來(lái)還是有點(diǎn)困難未桥。
可以從以下幾個(gè)方面理解理想氣體絕熱自由膨脹過(guò)程為什么不做功這個(gè)問(wèn)題。
1.? 理想氣體絕熱自由膨脹過(guò)程是非準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程芥备。
理想氣體絕熱自由膨脹過(guò)程是非準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程冬耿，除初、末態(tài)外萌壳，系統(tǒng)每一時(shí)刻都處于非平衡態(tài)亦镶。所以理想氣體絕熱自由膨脹過(guò)程不能用PV圖表示。準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程PV圖曲線下面積等于做功的說(shuō)法不成立讶凉。
2.? 理想氣體絕熱自由膨脹過(guò)程滿足熱力學(xué)第一定律染乌。
由熱力學(xué)第一定律，理想氣體絕熱自由膨脹過(guò)程為絕熱過(guò)程：Q=0懂讯；又由于氣體向真空自由膨脹荷憋，即不受阻力，所以 W=0褐望；對(duì)于理想氣體內(nèi)能只是溫度的函數(shù)勒庄，所以E2-E1=0串前。即理想氣體絕熱自由膨脹后溫度將恢復(fù)原來(lái)的溫度。（對(duì)于實(shí)際氣體,溫度一般不會(huì)恢復(fù)到原來(lái)溫度）
3.? 理想氣體絕熱自由膨脹過(guò)程前后溫度不變实蔽，但整個(gè)過(guò)程并不是等溫過(guò)程荡碾。
4.? 理想氣體絕熱自由膨脹過(guò)程是不可逆過(guò)程。
理想氣體絕熱自由膨脹后局装，我們?nèi)钥捎没钊麑怏w等溫壓縮坛吁，使氣體回到初始狀態(tài)。不過(guò),此時(shí)我們必須對(duì)氣體做功铐尚。所以理想氣體絕熱自由膨脹過(guò)程是不可逆過(guò)程拨脉。
5.? 理想氣體絕熱自由膨脹過(guò)程是擴(kuò)散過(guò)程。
如果氣體對(duì)外界做正功宣增，則外界對(duì)氣體做負(fù)功玫膀。如果氣體對(duì)外界做正負(fù)，則外界對(duì)氣體做正功爹脾。不管氣體對(duì)外界做正功還是負(fù)功帖旨，都能找到相應(yīng)的外界對(duì)氣體的功。現(xiàn)在外界對(duì)氣體沒(méi)有作用力灵妨，所以外界對(duì)氣體不做功解阅，因此氣體對(duì)外界也不做功。氣體自由膨脹屬于擴(kuò)散泌霍，擴(kuò)散是由內(nèi)力造成的瓮钥，因此氣體不受外力作用，外力不做功烹吵。
