热力学问题—体积功的计算带活塞的密闭容器,外压大于内压,算体积功时,为什么用 W=p外*v,难道和内压没关系?气体膨胀时也是这样吗?总是用外压计算?如果我有表述不清的,请指出,

Question

热力学问题—体积功的计算
带活塞的密闭容器,外压大于内压,
算体积功时,为什么用 W=p外*v,难道和内压没关系?
气体膨胀时也是这样吗?总是用外压计算?
如果我有表述不清的,请指出,

Answer 1

外界对系统做功=FS,F总是外力,这是功的定义,因此体积功表达式中的压强必须是外压.
当气体膨胀时,外界对系统做负功（外力与系统位移反向）,尽管我们经常称这种情况为系统对外做功,但这个说法并不严格,只有在不致混淆时才能使用,准确的说法是系统克服外力做功（这个说法才与外力对系统做负功等价）.
而系统对外做功的真正含义是系统对外界施加一F使外界（物体）在力的作用方向上移动S,则做功量=FS,对于体积功就是W=p系统*外界体积变化量.这个功是外界接受的,这里外界是真正的研究对象,而系统实际上就是外界了.此时的能量守恒是外界的内能增量=系统对外界做功量+系统对外界的放热量.系统对外界做功量与系统的内能增量毫无联系.因此系统对外界做功量尽管可以计算,但是没有实际意义的（即这种计算混淆了研究对象,对研究系统的变化毫无意义）.
如有不明欢迎追问.