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物理
[论坛资料室]一个关于绝热的佯谬(并非佯谬

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世界是一个巨大的三维势阱对吗 更新于2025-6-29 13:58:05

源自苏教授之前的讲义(绝热那个)。

先让我们考虑一个简单的模型。

绝热的光滑活塞把空间中一个充有理想气体的独立圆筒分成两部分,两边气体初始压强、温度都不同。


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这显然是简单题,最后活塞两部分气体压强相等,温度不一定相等,用绝热公式算一下就好。

但是费曼在他的物理学讲义中提出,如果两边压强相等而温度不相等,即使活塞绝热,由于两边气体分子与活塞的碰撞,能量也会通过活塞的微小振动从高温气体传到低温气体。

接下来我们来从微观的视角计算这种情况的能流。

由于能流由气体分子与活塞碰撞产生,故我们可以先考虑一个气体分子和活塞的碰撞。两边在形式上对称,不妨先考虑左边区域。


IMG_20250517_190200.jpg

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但这并不代表物理学不存在了(),因为就像点电荷周围电势无穷大一样,绝热是一个理想的模型。如果你代入真实情况计算,那么可以发现两边达到准平衡状态(即温度差不多相等)所需的时间约为8×10^9年,所以在平常的情况中绝热模型仍然正确。


绝热过程
绝热过程
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宇宙的琴弦
1月前
等着你
补充一下,(vx·V)的平均值为零,是因为V的平均值和vx的平均值都是零,而且这两个物理量无关,故它们的积的平均值也是零
1条评论
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may@be
16天前

有一说一感觉苏老师还是太麻烦了一点