Joule真空膨胀实验

来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/07/04 03:35:01
实验简介： 法国盖·吕萨克在1807年, 英国焦耳在1834年做了此实验: 连通器放在绝热水浴中, A 侧充满气体, B 侧抽成真空. 实验时打开中间的活塞, 使理想气体向真空膨胀. 结果发现, 膨胀完毕后, 水浴的温度没有变化, T = 0, 说明体系与环境之间无热交换, Q = 0. 又因是向真空膨胀, P外 = 0, 所以 W = P外· V = 0.

假如B侧不是真空，那么由能量守恒亦可得水浴温度不变，不是吗？
请详细说明一下。

因是向真空膨胀, P外 = 0, 所以 W = P外· V = 0.
不额外吸热

如B侧不是真空，则在膨胀是需要克服B侧的气体压强做功，做了功了必然有能量转化，在此过程中的能量计算比较复杂，一般用等压膨胀的近似，就是认为在膨胀过程中受到的压强是不变的，能计算出气体的膨胀功，不然用微积分算，结果水浴温度是会改变的

如果b不真空,就相当于把b中的气体压缩的过程.气体压缩必然是会放热的.

理想气体就是不考虑分子间的势能的气体.不考虑分子间的势能,则气体的机械能只有动能,不论它占多大空间,气体分子动能都保持不变,气体分子动能不变就是温度不变.温度不变,则水浴的温度不变.(水浴的比热那么大,而理想气体必然相当稀薄,比热就相当的小,就是温度有变化,水浴能测出来吗?这种实验我感觉可信度很成问题)
另外,所谓的真空也不是真的真空,那时候能达到的真空能有多真空?所谓的B侧真空就是压强比A侧小的意思.