這個(gè)題的命題稍有不嚴(yán)格之嫌.如果改為準(zhǔn)靜態(tài)膨脹,就完全沒有問題了,不過這樣一改降低了難度.盡管題目不甚嚴(yán)格,但并不妨礙解題,解題中你需要揣摩出題者的意圖.也就是說如果你達(dá)到了與出題者同等的程度,你應(yīng)當(dāng)可以看出其意圖的,這對考試很重要,盡管我向來反對應(yīng)試教育.
在熱力學(xué)中我們一般用“緩慢”等字眼表示一個(gè)準(zhǔn)靜態(tài)（即可逆）過程,至少可以認(rèn)為是非常近似的準(zhǔn)靜態(tài)（否則無須說明）.要保持過程在準(zhǔn)靜態(tài),系統(tǒng)的溫度、壓強(qiáng)都必須和外界只相差一個(gè)無窮小量（近似的情形應(yīng)當(dāng)是一個(gè)微不足道的量）,否則過程將不能保持準(zhǔn)靜態(tài)（或非常近似的準(zhǔn)靜態(tài)）進(jìn)行.該題中系統(tǒng)的壓強(qiáng)必須明顯地大于零（不能是微不足道）,否則氣體無法膨脹.做這樣的理解時(shí),如果外界是真空,壓強(qiáng)是絕對的零,那么氣體就不能保證準(zhǔn)靜態(tài)地膨脹,連非常近似的準(zhǔn)靜態(tài)也做不到.基于以上考慮,題意要求外界不能是真空,這正是出題者的陷阱.識破這一詭計(jì),這題就容易了.
但該題有一特例,那就是外界是真空而氣體有一微不足道的壓強(qiáng),可以認(rèn)為該情形滿足題設(shè).因?yàn)椤拔⒉蛔愕馈辈⒎鞘橇?氣體當(dāng)然是可以膨脹的,并且如果真空的空間足夠大,膨脹將一直持續(xù)下去.但二者壓強(qiáng)相差很小,故過程可認(rèn)為是非常近似的準(zhǔn)靜態(tài)（該“微不足道”即為判斷過程是否非常近似的準(zhǔn)靜態(tài)的閾值）.從這個(gè)意義上說,本題確有不嚴(yán)格之處.
實(shí)際上遇到類似問題,無需想這么復(fù)雜,看到“緩慢”直接當(dāng)成準(zhǔn)靜態(tài)處理就得了.不過經(jīng)常至少是不時(shí)地對一些問題進(jìn)行仔細(xì)推敲還是有益的.