绝热自由膨胀温度不变。由热力学第一定律△W=W+Q可知，这是一个绝热过程，没有热交换，Q=0。隔板的另一侧是真空，气体在体积膨胀过程是对外不做功。W=0。所以气体内能不变，即温度不变。
理想气体方程考虑P1V1/T1=P2V2/T2,由于V2=2V1 ,P1=2P2,代入可得T1=T2.
得出绝热自由膨胀温度不变。
自由膨胀的理想气体绝热自由膨胀过程：由于体系经历绝热过程，故与外界无热交换。又由于气体向真空自由膨胀，外压为零，故体系对环境做功也为零。由热力学第一定律可得体系内能的变化为零，理想气体的内能只是温度的函数，所以理想气体绝热自由膨胀后温度将恢复原来的温度。
说明：
（1） 虽然理想气体绝热自由膨胀后温度恢复，但整个过程并不是恒温过程。
（2） 理想气体绝热自由膨胀过程是非准静态过程，除初，末态外，系统每一时刻都处于非平衡态。
（3） 对于实际气体，温度一般不会恢复到原来温度。
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