Question

理想气体等温膨胀时 为什么Q不等于零?

Q不是指体系因温度不同而与环境交换的能量吗

Answer 1

对于理想气体来说，它的内能只与温度有关，只要温度不变，那么它的内能U就保持不变。根据热力学第一定律ΔU=Q+W，也就是理想气体内能的变化量等于吸放热量与做功量的和。 Q指的是气体吸放热情况，气体吸热，Q取正值；气体放热，Q取负值。 W指的是做功情况，气体体积膨胀，对外做功，W取负值；气体体积减小，外界对气体做功，W取正值。在本题中，理想气体温度不变，也就是内能不变，ΔU=0；自由膨胀，说明体积变大，气体对外做功，W取负值；根据热力学第一定律，此时Q应该大于零，也就是这个过程气体从外界吸热。

追问

……先不说您有没有看清问题
自由膨胀的时候W不是等于零的吗

……先不说您有没有看清问题
自由膨胀的时候W不是等于零的吗

Answer 2

（1）理想气体的等温膨胀过程为系统对环境做功；
（2）当系统从环境吸收的热量（Q）全部用来做功时，系统的温度不变；
（3）系统从环境吸收的热量（Q）全部用来做功不违反热力学第二定律，（即：开尔文－普朗特说法（1851年）：不可能制造出从单一热源吸热,使之全部转化为功而不留下其他任何变化的热力发电机。）理想气体的等温膨胀过程，系统中的v发生了变化（不能复原），是有“变化”的，因而是不违背热力学第二定律。

Answer 3

理想气体等温膨胀，△U等于零，膨胀是体系对环境做功，W小于零，所以Q大于0