“氣體體積增大，分子勢能增大”的主要論點是:氣體分子間距離大，分子間相互作用吸引；體積增大，分子間距離增大，引力做負功，所以分子勢能增大。但這種說法是不可靠的:同時氣體中分子對之間存在壹些表現為引力Q的分子間力，也存在少數表現為斥力Q的分子間力，由於Q往往遠大於Q，所以後者不壹定是次要因素。
事實上，在壹定溫度下氣體體積大幅度增加時，分子勢能有可能略有增加或減少，這取決於氣體的種類和溫度。
焦耳在1845做了壹個實驗:氣體與外界幾乎沒有熱交換，氣體在其自由膨脹(無對外做功)翻倍的過程中溫度幾乎是恒定的。這意味著壹定量氣體的內能幾乎只與溫度有關，而與體積無關。這意味著氣體的分子勢能幾乎與體積無關。
焦耳和威廉？湯慕孫在1852(李春等編《熱學》第163頁，人民教育出版社，1978版)做了更精確的實驗。實驗結果是氣體的溫度略有下降(例如在氣體的乘積PV與內能U之和保持不變的某個膨脹過程中下降了65438±0℃)。它根據所用氣體的種類和溫度而變化。我們來分析壹下這個實驗說明了什麽。在溫度下降65438±0℃的實驗中，根據克拉珀龍方程PV = NRT，即使不下降，PV也會略有下降。註意到實驗中(Pv+U)保持不變，說明U增加了，說明有“體積增加，溫度降低，內能增加”。這表明當氣體體積增加時，分子勢能增加。在溫度上升65438±0℃的實驗中，即使不遵循克拉珀龍方程PV = NRT，PV也會略有上升。註意到實驗中(Pv+U)保持不變，說明U減小，說明體積增大，溫度升高，但內能減小的事實。
總之，當氣體體積變化很大時，氣體的總分子勢能變化很小；有可能氣體的總分子勢能隨著體積的增大而增大或略有減小。
由於氣體的分子勢能與體積只有微弱的關系，理想氣體模型的假設可以包括以下假設:理想氣體的分子勢能不隨體積變化，或者壹定數量的理想氣體的內能是溫度的函數。
題目:如圖所示，容器A、容器B以及連接它們的管道都是保溫的。最初，容器A裝有溫度為T的氣體，容器B處於真空狀態。打開閥門K，氣體從容器A流向容器B，溫度為T’。
(a)如果容器中的氣體是理想氣體，則必須有t = T=T '
(b)如果容器中的氣體是理想氣體，則必須有t > T>T '
(c)如果容器中的氣體是實際氣體，則必須有t = T=T '
(d)如果容器中的氣體是實際氣體，則必須有t > T>T '
圖13-11
解:氣體從A流向B的過程中，沒有對外做功，氣體與外界沒有內能傳遞，所以氣體的內能不變。
理想氣體的分子總勢能在狀態變化過程中不變，所以理想氣體的內能不變，也就是說分子的總動能不變，而分子數不變，所以分子的平均動能不變，從而溫度不變。至此，選項(a)可以肯定，選項(b)可以否定。
因為在上述變化過程中，實際氣體的分子總勢能可能增加，可能保持不變，也可能減小，所以在實際氣體的內能保持不變時，存在分子總動能減小、保持不變、增加的可能性，也存在溫度減小、保持不變、增加的可能性。可以拒絕選項(c)和(d)。
這個問題的四個選項中只有(a)是正確的。