§ 6. Изотермический, изобарный и изохорный процессы

1. Как связаны давление и объём идеального газа при изотермическом процессе?

При изотермическом процессе давление и объем идеального газа связаны обратно пропорционально. Чем больше объем газа, тем меньше давление.

2. Как связаны объём и абсолютная температура идеального газа при изобарном процессе?

При изобарном процессе объём данной массы газа при постоянных молярной массе и давлении прямо пропорционален абсолютной температуре. Чем больше температура, тем больше объём.

3. Как связаны давление и абсолютная температура идеального газа при изохорном процессе?

При изохорном процессе давление газа прямо пропорционально абсолютной температуре. Чем больше давление, тем больше температура.

4. При выполнении каких условий справедлив каждый из законов изопроцессов в реальном газе?

Каждый из законов изопроцессов в реальном газе справедлив при условии постоянной молярной массы.

5. Объём идеального газа определённой массы и неизменного химического состава изобарно увеличили в b = 1,5 раза, а затем давление газа изохорно уменьшили в с = 3 раза.

а) Как изменилась абсолютная температура газа в результате первого процесса?

Абсолютная температура увеличилась в 1.5 раза, поскольку она прямо пропорционально зависит от изменения объёма.

б) Как изменилась абсолютная температура газа в результате второго процесса?

Абсолютная температура также уменьшилась в 3 раза, поскольку она прямо пропорциональна зависима от изменения давления.

в) Во сколько раз начальная абсолютная температура газа отличается от его конечной температуры?

Начальная абсолютная температура уменьшилась вдвое.

Начальная температура — $x;$

температура в результате первого процесса — $1.5x;$

температура в результате второго процесса — $\dfrac{1.5x}{3}=0.5x=\dfrac{x}{2}.$

6. На рисунке 27 представлен график трёх процессов изменения состояния идеального газа определённой массы и неизменного химического состава.

а) Какому процессу соответствует участок 1 $\rightarrow$ 2 графика? Во сколько раз увеличилось давление газа в этом процессе?

Соответствует изохорному процессу, поскольку состояние газа изменялось при постоянном объёме. Давление газа увеличилось в 2 раза, т.к. температура $T$ увеличилась также в 2 раза.

б) Какому процессу соответствует участок 2 $\rightarrow$ 3 графика? Во сколько раз увеличились объём и абсолютная температура газа в этом процессе?

Соответствует изобарному процессу, поскольку изменение объёма $V$ прямо пропорционально изменению температуры $T.$ Объём и температура увеличились в 2 раза.

в) Какому процессу соответствует участок 3 $\rightarrow$ 4 графика? Как и во сколько раз изменились объём и давление газа в этом процессе?

Соответствует изотермическому процессу, поскольку состояние газа изменялось при постоянной температуре. Объём уменьшился в 2 раза, а давление увеличилось в 2 раза.

г) Во сколько раз следует уменьшить температуру газа, чтобы изохорно перевести газ из состояния 4 в состояние 2?

Температуру газа следует уменьшить в 2 раза.