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自由膨脹

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自由膨脹英语free expansion)是一種不可逆的熱力學過程,過程中氣體在一個絕熱的系統內膨脹,外界和系統之間沒有功和熱的交換。

真實氣體在自由膨脹時會有溫度的變化。若是理想氣體,過程前後的溫度不會變化,而且過程前後的狀態符合以下的式子

pi Vi = pf Vf,

其中p壓力V體積而下標的i及f表示初始及結束的狀態。

在自由膨脹過程中,氣體不滿足熱力學平衡的條件,一直要到自由膨脹結束時才符合熱力學平衡。因此在過程中無法定義整個氣體的狀態函數。例如其壓力會隨著位置而改變,而過程中無法明確的定義氣體的體積。

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