大学二年级物理化学气体膨胀做功问题 困扰我好久了 求老师解答 理工科专业包括什么学科 怎么分类
\u5927\u5b66\u7406\u5de5\u7c7b\u90fd\u6709\u4ec0\u4e48\u4e13\u4e1a1\u3001\u901a\u4fe1\u5de5\u7a0b
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\u4e8c\u3001\u5de5\u5b66
1\uff0e \u5730\u77ff\u7c7b\uff1a\u91c7\u77ff\u5de5\u7a0b\uff1b\u77f3\u6cb9\u5de5\u7a0b\uff1b\u77ff\u7269\u52a0\u5de5\u5de5\u7a0b\uff1b\u52d8\u67e5\u6280\u672f\u4e0e\u5de5\u7a0b\uff1b\u8d44\u6e90\u52d8\u67e5\u5de5\u7a0b
2\uff0e \u6750\u6599\u7c7b\uff1a\u51b6\u91d1\u5de5\u7a0b\uff1b\u91d1\u5c5e\u6750\u6599\u5de5\u7a0b\uff1b\u65e0\u673a\u975e\u91d1\u5c5e\u6750\u6599\u5de5\u7a0b\uff1b\u9ad8\u5206\u5b50\u6750\u6599\u4e0e\u5de5\u7a0b
3\uff0e \u673a\u68b0\u7c7b\uff1a\u673a\u68b0\u8bbe\u8ba1\u5236\u9020\u53ca\u5176\u81ea\u52a8\u5316\uff1b\u6750\u6599\u6210\u578b\u53ca\u63a7\u5236\u5de5\u7a0b\uff1b\u5de5\u4e1a\u8bbe\u8ba1\uff1b\u8fc7\u7a0b\u88c5\u5907\u4e0e\u63a7\u5236\u5de5\u7a0b
4\uff0e\u4eea\u5668\u4eea\u8868\u7c7b\uff1a\u6d4b\u63a7\u6280\u672f\u4e0e\u4eea\u5668
5\uff0e \u80fd\u6e90\u52a8\u529b\u7c7b\uff1a\u6838\u5de5\u7a0b\u4e0e\u6838\u6280\u672f
6\uff0e \u7535\u6c14\u4fe1\u606f\u7c7b\uff1a\u7535\u6c14\u5de5\u7a0b\u53ca\u5176\u81ea\u52a8\u5316\uff1b\u81ea\u52a8\u5316\uff1b\u7535\u5b50\u4fe1\u606f\u5de5\u7a0b\uff1b\u901a\u4fe1\u5de5\u7a0b\uff1b\u8ba1\u7b97\u673a\u79d1\u5b66\u4e0e\u6280\u672f\uff1b\u751f\u7269\u533b\u5b66\u5de5\u7a0b
7\uff0e \u571f\u5efa\u7c7b\uff1a\u5efa\u7b51\u5b66\uff1b\u57ce\u5e02\u89c4\u5212\uff1b\u571f\u6728\u5de5\u7a0b\uff1b\u5efa\u7b51\u73af\u5883\u4e0e\u8bbe\u5907\u5de5\u7a0b\uff1b\u7ed9\u6c34\u6392\u6c34\u5de5\u7a0b
8\uff0e \u6c34\u5229\u7c7b\uff1a\u6c34\u5229\u6c34\u7535\u5de5\u7a0b\uff1b\u6c34\u6587\u4e0e\u6c34\u8d44\u6e90\u5de5\u7a0b\uff1b\u6e2f\u53e3\u822a\u9053\u4e0e\u6d77\u5cb8\u5de5\u7a0b
9\uff0e \u6d4b\u7ed8\u7c7b\uff1a\u6d4b\u7ed8\u5de5\u7a0b
10\uff0e \u73af\u5883\u4e0e\u5b89\u5168\u7c7b\uff1a\u73af\u5883\u5de5\u7a0b\uff1b\u5b89\u5168\u5de5\u7a0b
11\uff0e \u5316\u5de5\u4e0e\u5236\u836f\u7c7b\uff1a\u5316\u5b66\u5de5\u7a0b\u4e0e\u5de5\u827a\uff1b\u5236\u836f\u5de5\u7a0b
12\uff0e \u4ea4\u901a\u8fd0\u8f93\u7c7b\uff1a\u4ea4\u901a\u8fd0\u8f93\uff1b\u4ea4\u901a\u5de5\u7a0b\uff1b\u6cb9\u6c14\u50a8\u8fd0\u5de5\u7a0b\uff1b\u98de\u884c\u6280\u672f\uff1b\u822a\u6d77\u6280\u672f\uff1b\u8f6e\u673a\u5de5\u7a0b
13\uff0e \u6d77\u6d0b\u5de5\u7a0b\u7c7b\uff1a\u8239\u8236\u4e0e\u6d77\u6d0b\u5de5\u7a0b
14\uff0e \u8f7b\u5de5\u7eba\u7ec7\u98df\u54c1\u7c7b\uff1a\u98df\u54c1\u79d1\u5b66\u4e0e\u5de5\u7a0b\uff1b\u8f7b\u5316\u5de5\u7a0b\uff1b\u5305\u88c5\u5de5\u7a0b\uff1b\u5370\u5237\u5de5\u7a0b\uff1b\u7eba\u7ec7\u5de5\u7a0b\uff1b\u670d\u88c5\u8bbe\u8ba1\u4e0e\u5de5\u7a0b
15\uff0e \u822a\u7a7a\u822a\u5929\u7c7b\uff1a\u98de\u884c\u5668\u8bbe\u8ba1\u4e0e\u5de5\u7a0b\uff1b\u98de\u884c\u5668\u52a8\u529b\u5de5\u7a0b\uff1b\u98de\u884c\u5668\u5236\u9020\u5de5\u7a0b\uff1b\u98de\u884c\u5668\u73af\u5883\u4e0e\u751f\u547d\u4fdd\u969c\u5de5\u7a0b
16\uff0e \u6b66\u5668\u7c7b\uff1a\u6b66\u5668\u7cfb\u7edf\u4e0e\u53d1\u5c04\u5de5\u7a0b\uff1b\u63a2\u6d4b\u5236\u5bfc\u4e0e\u63a7\u5236\u6280\u672f\uff1b\u5f39\u836f\u5de5\u7a0b\u4e0e\u7206\u70b8\u6280\u672f\uff1b\u7279\u79cd\u80fd\u6e90\u5de5\u7a0b\u4e0e\u70df\u706b\u6280\u672f\uff1b\u5730\u9762\u6b66\u5668\u673a\u52a8\u5de5\u7a0b\uff1b\u4fe1\u606f\u5bf9\u6297\u6280\u672f
17\uff0e \u5de5\u7a0b\u529b\u5b66\u7c7b\uff1a\u5de5\u7a0b\u529b\u5b66
18\uff0e \u751f\u7269\u5de5\u7a0b\u7c7b\uff1a\u751f\u7269\u5de5\u7a0b
19\uff0e \u519c\u4e1a\u5de5\u7a0b\u7c7b\uff1a\u519c\u4e1a\u673a\u68b0\u5316\u53ca\u5176\u81ea\u52a8\u5316\uff1b\u519c\u4e1a\u7535\u6c14\u5316\u4e0e\u81ea\u52a8\u5316\uff1b\u519c\u4e1a\u5efa\u7b51\u73af\u5883\u4e0e\u80fd\u6e90\u5de5\u7a0b\uff1b\u519c\u4e1a\u6c34\u5229\u5de5\u7a0b
20\uff0e \u6797\u4e1a\u5de5\u7a0b\u7c7b\uff1a\u68ee\u6797\u5de5\u7a0b\uff1b\u6728\u6750\u79d1\u5b66\u4e0e\u5de5\u7a0b\uff1b\u6797\u4ea7\u5316\u5de5
21\uff0e \u516c\u5b89\u6280\u672f\u7c7b\uff1a\u5211\u4e8b\u79d1\u5b66\u6280\u672f\uff1b\u6d88\u9632\u5de5\u7a0b
\u4e09\u3001\u519c\u5b66
1\uff0e \u690d\u7269\u751f\u4ea7\u7c7b\uff1a\u519c\u5b66\uff1b\u56ed\u827a\uff1b\u690d\u7269\u4fdd\u62a4\uff1b\u8336\u5b66
2\uff0e \u8349\u4e1a\u79d1\u5b66\u7c7b\uff1a\u8349\u4e1a\u79d1\u5b66
3\uff0e \u68ee\u6797\u8d44\u6e90\u7c7b\uff1a\u6797\u5b66\uff1b\u68ee\u6797\u8d44\u6e90\u4fdd\u62a4\u4e0e\u6e38\u61a9\uff1b\u91ce\u751f\u52a8\u7269\u4e0e\u81ea\u7136\u4fdd\u62a4\u533a\u7ba1\u7406
4\uff0e \u73af\u5883\u751f\u6001\u7c7b\uff1a\u56ed\u6797\uff1b\u6c34\u571f\u4fdd\u6301\u4e0e\u8352\u6f20\u5316\u9632\u6cbb\uff1b\u519c\u4e1a\u8d44\u6e90\u4e0e\u73af\u5883
5\uff0e \u52a8\u7269\u751f\u4ea7\u7c7b\uff1a\u52a8\u7269\u79d1\u5b66\uff1a\u8695\u5b66
6\uff0e \u52a8\u7269\u533b\u5b66\u7c7b\uff1a\u52a8\u7269\u533b\u5b66
7\uff0e \u6c34\u4ea7\u7c7b\uff1a\u6c34\u4ea7\u517b\u6b96\u5b66\uff1b\u6d77\u6d0b\u6e14\u4e1a\u79d1\u5b66\u4e0e\u6280\u672f
\u56db\u3001\u533b\u5b66
1\uff0e \u57fa\u7840\u533b\u5b66\u7c7b\uff1a\u57fa\u7840\u533b\u5b66
2\uff0e \u9884\u9632\u533b\u5b66\u7c7b\uff1a\u9884\u9632\u533b\u5b66
3\uff0e \u4e34\u5e8a\u533b\u5b66\u4e0e\u533b\u5b66\u6280\u672f\u7c7b\uff1a\u4e34\u5e8a\u533b\u5b66\uff1b\u9ebb\u9189\u5b66\uff1b\u533b\u5b66\u5f71\u50cf\u5b66\uff1b\u533b\u5b66\u68c0\u9a8c
4\uff0e \u53e3\u8154\u533b\u5b66\u7c7b\uff1a\u53e3\u8154\u533b\u5b66
5\uff0e \u4e2d\u533b\u5b66\u7c7b\uff1a\u4e2d\u533b\u5b66\uff1b\u9488\u7078\u63a8\u62ff\u5b66\uff1b\u8499\u533b\u5b66\uff1b\u85cf\u533b\u5b66
6\uff0e \u6cd5\u533b\u5b66\u7c7b\uff1a\u6cd5\u533b\u5b66
7\uff0e \u62a4\u7406\u5b66\u7c7b\uff1a\u62a4\u7406\u5b66
8\uff0e \u836f\u5b66\u7c7b\uff1a\u836f\u5b66\uff1b\u4e2d\u836f\u5b66\uff1b\u836f\u7269\u5236\u5242
恒外压过程，气体的体积（变化）功W=-Pe（V2-V1）是根据机械功的定义严格导出的，这里只能把气体视为系统，无论气体被压缩还是气体膨胀，我们都必须以外力计算功，气体膨胀时，W为负值，我们称之为系统克服外力做功（实质上还是外界对系统做功，不过是做负功）。
如果你一定要将外界视为系统，对于你的例子我们根本不知道外界到底是什么物体（或系统），可能是一个产生恒压的机械装置，也可能是大气。如果我们讨论“系统”（用引号表示我们将一般讨论中的外界视为系统）受到来自于气体的“外力”作用，当“系统”是一个不可压缩系统时，根本不存在体积功的概念，自然W=-∫pidV=0（注意dV是“系统”的体积变化），如果将上式中的dV认为是气体（外界）的体积变化，这种计算是完全的概念错误。“系统”是大气时，我们不清楚大气体积究竟如何变化（不可简单认为大气体积减少了V2-V1，大气是一个开放系统没有明确的体积），因此也无法讨论体积功。即便能够讨论，对于气体本身也没有意义，我们关心的是容器中气体，而不是大气。
对容器中气体应用热力学第一定律，只能是外界（大气）对气体做功量+气体从外界（大气）吸热量=气体内能增量。你要以大气为系统那也只能是外界（气体）对大气做功量+大气从外界（气体）吸热量=大气因与外界（气体）交换能量导致的内能增量。而不能是气体对大气做功量（大气为系统）+气体从大气吸热量（气体为系统）=气体内能增量（气体为系统）。因此你以气体为系统时，追究气体对外界的做功量到底是多少是没有意义的，有意义的是系统克服外力的做功量（就是外界对系统的做功量的负值）。你以大气为系统通过大气的能量变化，来间接讨论气体的能量变化是舍近求远。
因此我们讨论的体积功总是外力对气体的做功，我们无需关心外力到底是什么物体提供的，我们关心的是气体的能量变化，而不是外界的能量变化。需要知道外界的能量变化时，我们可以通过对系统的能量变化和能量守恒来推断，直接以外界为系统分析功是难以得出结论的。
这个问题透彻搞清楚的确很不容易。下面再举个典型例子可以说明不可逆过程中体积功的难以捉摸之处。例如一个绝热、定体积气缸中部有一无质量、无摩擦绝热活塞（初始以销子固定活塞），气缸左侧充有1mol，2atm，273K理想气体O2，右侧充有1mol，1atm，273KO2，拔掉销子后，问左侧气体对右侧做了多少功（即外力对右侧气体做了多少功）？左侧气体克服外压做了多少功（即外力对左侧气体多了多少功的负值）？这个问题平衡热力学中无法讨论，困难在于两侧气体发生的过程都是不可逆过程，两侧气体过程中都是非平衡态，没有明确的压强（每一侧内部压强处处不等），也就是说一侧对另一侧施加的外压不清楚是多少，无法直接用积分计算。为了能够讨论这个问题，必须将系统分成大量的薄层（每一层宏观小，微观大），每一层近似有确定的压强，分别对这些层应用第一定律去分析功、热量、内能和动能的变化（注意非平衡态时，每一层的动能会变化，层之间既有能量交换又有物质交换），最后对所有层求和，得出整个系统的能量变化情况，因此问题极为复杂，本人对此也没有深入研究。但我们可以根据能量守恒断定：当左侧气体膨胀至最终的平衡态（此时没有宏观动能【注】。严格的平衡态无法达到，在平衡态之前，两侧气体在平衡位置附近做往复有阻尼震荡运动，阻尼来自于气体内部的摩擦力，即粘滞阻力，粘滞阻力将宏观动能逐步耗散为内能），左侧气体对右侧的做功量一定=右侧气体对左侧气体的做功量的负值=左侧气体克服右侧气体压力的做功量。
【注】有宏观动能变化时，热力学第一定律的表达式不再是内能增量=功+热量，左边应加上一项动能增量。
恒外压的不可逆过程，外压不变，这时才有可能容易地计算系统克服外压做功。此时你想利用功的定义直接计算气体到底对外界做了多少功，一方面没有意义（我们分析气体能量变化用不着它），另一方面由上例可见直接计算也非常困难。楼主认为的“气体作用于挡板上的力应该大于Pe啊，Pi是逐渐减小的最后等于Pe，也就是说气体对挡板的压力逐渐减小最后等于外界大气压力，所以我认为气体对外做的功应该大于上式所列的公式”并不一定能成立，你不清楚pi到底是多少，到底如何变化，也不清楚空气体积到底减少多少。由于没有绝热条件，我们无法仅根据能量守恒，去比较气体对大气做功和气体克服大气压做功的相对大小。
如有不明欢迎进一步探讨。
你说的对。气体对活塞的确是变力做功。要计算的话，利用理想气体方程，并积分，可算出变力做功。积分的结果就是上面给的结果，^_^！我用手机上网，明天或过会儿可给你积分过程！
Sorry!我仔细考虑了一下，前面我可能误导你了。
上题的可能意思是：活塞在运动的过程中，忽略活塞的质量，就是一个气体的一个“等压膨胀”的过程。膨胀前，活塞内压强为Pi。一旦活塞失去束缚，活塞内气体的压强瞬时变为Pe，且恒等于Pe。
膨胀前活塞内气体的势能，一部分对外克服Pe做功；一部分转化为气体的内能，温度升高。
V1/T1=V2/T2。
我先前考虑的是是一个“等温膨胀”过程，按“变力做功”计算。我也按照“变力做功”积分了。结果不是书上的公式，结果中含“ln”。
再次抱歉，我十多年不碰物理了，水平有限，耽误你了。
W1=-Pe x dV计算的是一次恒外压膨胀所做的体积功。
W2=-积分符号Pi x dV计算的准静态过程所做的功，此时系统对环境做功最大，即｜W2｜大于｜W1｜。
这两个本来就不相等。
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