Question

热力学问题请教 ████████

我们知道理想气体的内能只与温度有关。根绝热力学第一定律可以知道。理想气体如果要改变温度，必须对外界做功或交换热量；反过来说，如果没有外界做功并且没有与外界热量交换，那么气体的温度不可能发生改变。

那么我们要问这样一个问题：
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问题：“真实气体”如果没有对外界做功并且没有与外界交换热量。那么它的温度有可能改变吗？
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请哪位高手用热力学解释一下上面这个问题。

再来第二个问题：

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假设常温是20摄氏度，在常温下，把一瓶装有压缩液态氨（瓶内是常温，压力5个大气压）打开开关，放出氨。（氨在一个大气压下沸点是 "—33摄氏度"）

物理书上讲，氨从瓶中出来后会经历3个过程：

第一个过程：20度的液态氨一出瓶口就瞬间变成－33度的液态氨

第二个过程：－33度的液态氨吸收空气里面的热量，沸腾成－33度的气态氨。

第三个过程：－33度的气态氨吸收空气的热量，温度继续上升到常温。

我们现在不考虑后2个过程，只研究第一个过程。

书上讲：在第一个过程中，20度的液态氨变成－33度的液态氨，因为速度极快，所以来不及与空气交换热量，所以可以看成是绝热的过程。也就是说在第一个过程中，液态氨没有与外界交换热量，也没与外界做功。而它的温度却降到－33度

这里我就想不明白了，为什么会这样。没有与外界交换能量。那液态氨为什么会温度发生变化，从20度变成－33度呢？温度变化应该伴随能量的转移啊。那这个过程中到底发生了什么呢？我们没看见有能量转移啊？

请高手用热力学对这个问题解释一下
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没学过高等物理热力学的就不要回帖了，这不是中学物理能解释的。

而且别来什么“压强变化，所以温度变化”这样的回答。物理上从来没有说过“因为压强变化，所以温度变化”。只是理想气体方程告诉我们，压强和温度有一定的关系，它们之间不存在因果关系。

请热力学高手来帮助解释一下这个问题，多谢了。我为这个问题头都大了。

Answer 1

你的核心问题是第一个问题第一问题中物体的内能是状态量，在讨论内能改变时（过程）是用通过做的功和传的热讨论，但是一个物体的内能大小（状态）还与物体的体积和物质的量由关，因为物体的内能是其内部大量分子无规则运动的动能和分子势能的总合，温度决定分子运动的平均速率，体积决定分子势能的大小，物质的量觉得分子个数多少。
第二个问题，气体液化可以采用三种方式，降温，加压，降温同时加压，所以钢瓶中的液氮可以在5P0的压强下温度为20度，克拉伯龙方程PV=nRT,液氮出口后压强为一个大气压强，所以热力学温度会降低。
液态转为气态一定要经过液气临界点的。

Answer 2

我只能说我一定自己的看法,
第一个问题：根据热力学第一定律，△U＝Q+W，根据你前面说得 这里的Q和W都没有变，所以这里△U＝0＋0＝0所以也是 没有变的。
而第二个问题，我认为这个问题你不应该这样去分析，应该把这三个看成是一个整体来开，是不过是我们为了研究的方便而把他拆成了三个过程，但是如果你把某一个过程单独拿出来，就会变的没有意义。（感觉就象是，你看到一团火，你就去问，这团火，那个部分是发光的，那个部分是放热的。）
当然我也知道，再物理化学做题中，经常是把各个状态，一个一个的拆出来
不过，那都是为了为了研究方便，
如果单独把某一条拿出来的话（这里说的是上面的三条过程），好像就把能量守恒给推翻了，这样象的话，好像也不太成立。

以上只是个人的一点看法

Answer 3

想象一瓶五个大气压的液态氨，它如何在钢瓶中保持压力？靠作为液体的氨？？No，肯定是靠某种气体，我们不管这种气体是液氨的饱和蒸汽还是空气与饱和蒸汽的混合物，总之我们能够确定，钢瓶里有五个大气压的气体。

现在你把瓶口打开，显然，气体肯定比液态氨先跑出来，因为气体分子运动范围好大好大，五个大气压的气体对一个大气压的空气，必然体积膨胀做功。这一做功，就要吸收液态氨的热量了，它不就冷下去了么？