Question

气体体积膨胀一定对外界做功吗

Answer 1

气体体积膨胀不一定对外界做功，因为气体的自由膨胀不做功。

气体膨胀时（体积变大）,对外界做正功,条件是非自由膨胀,自由膨胀不做功。

气体膨胀消耗自己本身的能量,这部分消耗的能量用于对外界做功。例如气枪的压缩空气把子弹弹出就是气体消耗自身能量转换成子弹的能量。

气体膨胀是由气体的压力而驱动的，微观上气体的温度即分子之间碰撞速度在宏观上表现为气体的压力。与气体的温度有直接关系，气体能以多大速度膨胀要看他的温度。温度越高，分子飞行速度越快，宏观上气体压力压力越大。所以气体膨胀速度取决于温度高低。气体膨胀的过程所处的环境（或者称为体系）直接影响温度的变化。因为在膨胀的过程中气体可能对环境吸收或释放热量，来影响温度变化，要讨论这个问题首先要确定膨胀过程所处的环境。其温度可能升高，可能下降，也可能不变。这个与压强无关。（PV=nRT，理想气体状态方程里面压强虽然和温度相关联，但是不是直接关联。因为P也是结果而不是原因。不是P的变化引起T的变化）