自由膨脹是什麼意思

"自由膨脹"(Free expansion)是一個物理學中的概念,特別是在熱力學和氣體動力學中。它描述了一種氣體或流體在不受到外界壓力限制的情況下,從一個區域擴散到另一個更大的區域的過程。這種膨脹過程是絕熱的,即沒有熱量交換發生。

在自由膨脹過程中,氣體的體積增加,導致壓強降低。由於沒有熱量交換,氣體的內能不變,這意味著氣體的溫度也保持不變。這種膨脹遵循理想氣體定律,PV/T = k(其中P是壓強,V是體積,T是絕對溫度,k是一個常數)。

自由膨脹是一個重要的概念,可以用來理解氣體的行為,尤其是在太空等真空環境中,或者在工業過程中,如氣體的儲存和運輸。在這些情況下,了解氣體如何擴散以及這如何影響其壓強和體積是非常重要的。