Question

物理学热学不会，求大佬的题目答案和解析

求大佬的题目答案和解析过程





Answer 1

(1) 在隔板迅速抽掉的瞬间，气体自由膨胀到整个容器，属于绝热膨胀过程。由于没有与外界有接触，因此没有传热发生，即传热为0。气体对外做功等于气体膨胀所对外界做的功，可以通过理想气体状态方程计算。假设气体为单原子理想气体，状态方程为：
PV = nRT
其中，P为气体压强，V为气体体积，n为气体物质的摩尔数，R为气体常数，T为气体的温度。由于过程中温度保持不变，因此温度T = To，R为常数。初始状态下，左边容器中气体的压强为p，体积为2V，右边容器为真空，体积为V。气体迅速膨胀后，整个容器的体积变为3V，压强变为P/3。
根据绝热膨胀过程的性质，气体对外做的功等于内能的减少，即：
W = ΔU
气体的内能变化可以通过理想气体的内能公式计算：
U = C_vnT
其中，C_v为气体的摩尔定容热容，n为气体物质的摩尔数，T为气体的温度。
由于气体膨胀后体积增大，内能减少，即ΔU = -C_vnTo，所以气体对外做的功为W = C_vnTo。
(2) 在气体缓慢地被活塞压缩回原来的体积的过程中，可以看作是一个等温过程，因为温度保持不变。在等温过程中，外界对气体做的功可以通过理想气体的状态方程计算。初始状态下，气体体积为3V，压强为P/3。在压缩过程中，气体体积逐渐减小，最终回到2V，压强回到P。
外界对气体做的功可以通过以下公式计算：
W = -∫PdV
其中，P为气体的压强，V为气体的体积，积分范围为气体从3V压缩到2V的过程。由于过程为等温过程，所以压强P为P/3。代入计算积分，得到外界对气体做的功为W = -(P/3)(2V-3V) = (P

Answer 2

热量是能量的一种形式，通常表示为Q。在热力学中，热量是指由于温度差异而传递的能量。单位为焦耳（J）或卡路里（cal）。

对于过程（1），由于没有给出具体的过程描述，无法确定是否是可逆过程。可逆过程是指系统在经历一个微小变化后，可以通过反向操作回到原来的状态而不产生任何影响。

在过程（2）中，外界对气体做功为W= p(V-2V)=-pV，气体对外做功为W=0，因为气体没有移动。传热方面需要更多信息才能确定。

在导热容器中间用隔板隔开时，在隔板被迅速抽掉后气体会自由膨胀到整个容器中，并且会发生等温膨胀。这个过程中外界对气体做功为零，因为压强不变；而气体对外做功也为零，因为没有移动。传热方面需要更多信息才能确定。

总之，在物理学中需要给出足够的信息才能准确地计算各种物理量和判断过程的性质。