Question

求解一道大学物理热学题

如图，一定量理想气体，由平衡态A变为平衡态B，则无论经过的是什么过程，系统必然（内能增加）。
为什么必然内能增加？为什么不是一定对外做正功

Answer 1

由图可知，P(压强没变)，V（体积增加），所以内能必然增加，若是对外做功内能就要减少。

追问

如果想成活塞，只要体积增大不就是对外做功了吗

追答

那你想过为什么活塞会向外做功么？

追问

因为内能增加了,对否

追答

活塞原理就是内燃机产生的热量导致气体能能增加，体积膨胀推动活塞。

追问

那不还是对外做了正工，为什么那里不能选对外做正功

Answer 2

在p-v图上等温线是一条条双曲线（就像y=1/x的图像那样），并且越“靠外”温度越高，由此可见该过程温度升高，而内能只是温度的函数，所以内能增加。

追问

如果想成活塞，只要体积增大不就是对外做功了吗

追答

但是它不一定是活塞呀，那不就不知道有没有非非体积功了。

Answer 3

一个系统内能增加有两种方法：外部对其做功或者热量传递给它。而理想气体的内能只与温度有关，A到B状态，p一定，V增大，T也增大，所以内能肯定增大。

追问

如果想成活塞，那只要体积增大不就是对外做功了吗

追答

活塞内体积增大，可以通过加热气体实现，也可以向外拉活塞实现，两种情况温度都要升高