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【从一个密闭容器中向外抽气(做功),内部气体减少的同时,内部气体的温度会不会改变?】
更新时间:2024-03-28 22:17:00
5人问答
问题描述:

从一个密闭容器中向外抽气(做功),内部气体减少的同时,内部气体的温度会不会改变?

李永太回答:
  这个问题看似简单,其实有一定难度.要搞清楚以下几点:   1什么叫向外抽气?   无论怎样抽气,实际上都是利用真空改变气体的体积,使其体积大于容器体积,从而使容器中气体质量减少.   2抽气过程外力(或人)做功吗?对容器中的气体做负功吗?   第一个问题毫无疑问是做了功,但做的功用于两方面:1.克服抽气装置的摩擦(例如抽气筒活塞与筒壁间的摩擦),2.抽气的过程中抽气筒内气体被外力压缩.而容器中气体并未克服外力而膨胀,容器中气体并未对外做功(也就是外力并未对气体做负功).   3抽气过程比较快时,可以认为是绝热的,从而内能不变.如果是理想气体则温度不变.   4如果不是理想气体,则通常分子间势能会增大,动能减小(以保持内能不变),则温度会降低.但原气体假定处于极度压缩状态,抽气后,分子间势能会减小,动能增大,温度反而升高.   如有不解,欢迎进一步追问.
孙华志回答:
  如果是极度压缩状态,内部气体岂不是对外做功了吗?这么说对外做功物体的温度也有可能升高了?
李永太回答:
  如果是极度压缩状态,内部气体岂不是对外做功了吗?只要是抽气,而不是对抗外压膨胀,内部气体就不做功。从而不会导致你后面的问题。
孙华志回答:
  气体处于极度压缩状态的意思是不是一定质量的气体被压缩至体积很小?如果是那样的话内部气体就会对容器内壁产生一定压力,那么不用抽,气体就会因为压强差自己跑出来了吧,不就变成了对抗外压膨胀了吗?(抽气机是使容器内部压强小于外部压强,此状态我的理解是容器内部压强大于外部压强,抽气机在该状态下应该根本用不上)
李永太回答:
  你说的有道理,高压气体确实实际上用不着主动抽气,打开容器口直接放气就可以了(假定外部是大气压,一定会做功的)。但我们讨论的是主动抽气的情况,即便是高压的情形,一定要抽气也是可以实现的,抽气机和高压钢瓶间装个压力缓冲装置(钢瓶的出口很细小,缓冲装置的体积很大)就可以了。只要是主动抽气(相当于向真空膨胀),那么一定不做功。
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