Question

为什么理想气体等温膨胀一定从外界吸热，气体膨胀对外做功，内能减少，但如果外界也同时对气体做功呢？

如图的装置是焦耳利用做功使水的温度升高，同理，把水换成气体，如果转轴上的叶片对气体做功20焦，气体膨胀对外做功用了10焦，如此，想要维持等温膨胀气体甚至要放出10焦热量！做功和热传递对于改变物体内能不是说是等效的吗？为什么题目都是一定吸热呢？

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Answer 1

对于理想气体，等温可逆过程△U=△H=0，
W=-nRTlnV2/V1,Q=-W
绝热可逆过程：Q=0,△U=W=-P外dV(恒外压)
或△U=nCv,mdT,△H=nCp,mdT
绝热可逆膨胀：物体的温度可是要变化的。如果没有外界做功的话应该不能够可逆；
定温可逆膨胀：物体的温度是恒定的，所以要吸收或者放热的，如果没有外接做功的话同样不能可逆。
知识点补充介绍：
绝热可逆过程：就是体系没有热量的散失，且该反映是可逆的过程。
可逆的绝热过程是等熵过程。等熵过程的对立面是等温过程，在等温过程中，最大限度的热量被转移到了外界，使得系统温度恒定如常。由于在热力学中，温度与熵是一组共轭变量，等温过程和等熵过程也可以视为“共轭”的一对过程。
绝热条件下，N2+3H2=可逆=2NH3↑，就是一个绝热可逆过程 。

追问

完全超出我的知识范围，您能不能直接告诉我，我问题中的假设哪里有问题，我觉得逻辑很合理，思路很清晰的啊，，

这道题和可逆不可逆貌似也没有什么关联啊

Answer 2

膨胀就说明了结果是气体体积增大，是对外界做功