一个热力学疑问首先对于理想气体来说,内能只是T的函数,即U=U(T)其次,内能是广延量,具有可加和性.那么,设想两个系统A和B,A和B的温度相同,但是B的体积是A的二倍.因为内能只是T的函数,那么A

Question

一个热力学疑问
首先对于理想气体来说,内能只是T的函数,即U=U(T)
其次,内能是广延量,具有可加和性.
那么,设想两个系统A和B,A和B的温度相同,但是B的体积是A的二倍.因为内能只是T的函数,那么A和B的内能应该是一样的.
但是从B里边可以分成两个和A一样的系统,温度为T,体积和A相同,由于内能是广延量,那么B的内能则应该是A的二倍.
为什么会得出两个截然不同的结论?

Answer 1

学物理不必纠结于书上的概念?而应该从物理本质考虑,实际上内能反映的是物体内部粒子的平均动能和势能之和,对于理想气体来说只有平均动能之和,这样来看的话你的物理概念就会清析很多.我们具体来看影响平均动能之和的有哪些因素?一是粒子数量,二是粒子质量,三是粒子速度,什么东西会影响粒子速度?温度T会影响,所以答案很清楚了,影响平均动能的不仅仅只有温度T,还有粒子质量和粒子数量,你所问的问题答案应该是B的是A的二倍