气体膨胀时，各空气粒子的距离增大，增大到一定程度时，分子之间的势能变得很小，而这部分消失的势能却并没有全部转换成分子的动能，所以分子势能减少;而且由于分子间距离太远，当一个分子运动时，他所放出的能量并没有全部传到其他的分子身上，所以动能也减少。分子的动能和势能同时减少，内能就会减少，温度会降低
只有绝热膨胀才内能减少，温度降低。与外界没有热量交换的膨胀过程。气体对外界做功，气体膨胀。 一般指流体在稳流状态下，在其位能和动能可忽略的情况下，经历绝热节流，通过膨胀导致降低压力，此膨胀为绝热膨胀。根据热力学第一定律，可证明这是等熵过程，经常用于降低流体的温度，起到冷冻的效应。
相同分子数量在在不同体积内的分子密度不同，所以当气体膨胀后期体积增大，即分子密度降低，则内能减少和温度降低。
分子的一部分内能转换为动能，导致内能减少，温度减低
气体膨胀时分子向外运动，与空气的接触面积增加，分子间的距离增加
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