理想氣體絕熱自由膨脹過程在大學(xué)物理中沒有過多涉及，可能只是作為一道習(xí)題出現(xiàn)。

例題1? 理想氣體向真空做絕熱膨脹，則（A）膨脹后，溫度不變，壓強(qiáng)減??；? （B）膨脹后，溫度降低，壓強(qiáng)減?。唬–）膨脹后，溫度升高，壓強(qiáng)減??；? （D）膨脹后，溫度不變，壓強(qiáng)不變。

答案：（A）理想氣體向真空自由膨脹不做功

但是，在高中物理中對(duì)這一過程有很多討論。對(duì)于高中生來講，熱力學(xué)第一定律、做功等概念都接觸過，數(shù)學(xué)上沒有難度。但對(duì)于理想氣體絕熱自由膨脹過程不做功這樣的結(jié)論接受起來還是有點(diǎn)困難。

可以從以下幾個(gè)方面理解理想氣體絕熱自由膨脹過程為什么不做功這個(gè)問題。

1.? 理想氣體絕熱自由膨脹過程是非準(zhǔn)靜態(tài)過程。

理想氣體絕熱自由膨脹過程是非準(zhǔn)靜態(tài)過程，除初、末態(tài)外，系統(tǒng)每一時(shí)刻都處于非平衡態(tài)。所以理想氣體絕熱自由膨脹過程不能用PV圖表示。準(zhǔn)靜態(tài)過程PV圖曲線下面積等于做功的說法不成立。

2.? 理想氣體絕熱自由膨脹過程滿足熱力學(xué)第一定律。

由熱力學(xué)第一定律，理想氣體絕熱自由膨脹過程為絕熱過程：Q=0；又由于氣體向真空自由膨脹，即不受阻力，所以 W=0；對(duì)于理想氣體內(nèi)能只是溫度的函數(shù)，所以E2-E1=0。即理想氣體絕熱自由膨脹后溫度將恢復(fù)原來的溫度。（對(duì)于實(shí)際氣體,溫度一般不會(huì)恢復(fù)到原來溫度）

3.? 理想氣體絕熱自由膨脹過程前后溫度不變，但整個(gè)過程并不是等溫過程。

4.? 理想氣體絕熱自由膨脹過程是不可逆過程。

理想氣體絕熱自由膨脹后，我們?nèi)钥捎没钊麑怏w等溫壓縮，使氣體回到初始狀態(tài)。不過,此時(shí)我們必須對(duì)氣體做功。所以理想氣體絕熱自由膨脹過程是不可逆過程。

5.? 理想氣體絕熱自由膨脹過程是擴(kuò)散過程。

如果氣體對(duì)外界做正功，則外界對(duì)氣體做負(fù)功。如果氣體對(duì)外界做正負(fù)，則外界對(duì)氣體做正功。不管氣體對(duì)外界做正功還是負(fù)功，都能找到相應(yīng)的外界對(duì)氣體的功?，F(xiàn)在外界對(duì)氣體沒有作用力，所以外界對(duì)氣體不做功，因此氣體對(duì)外界也不做功。氣體自由膨脹屬于擴(kuò)散，擴(kuò)散是由內(nèi)力造成的，因此氣體不受外力作用，外力不做功。