Вопрос школьника
Идеальный газ сначала нагревали при постоянном давлении, потом его давление увеличивалось при постоянном объёме, а затем при постоянной температуре давление газа уменьшилось до первоначального значения. Какой из графиков в координатах р − Т соответствует этим изменениям?
Ответ от учителя
Для решения этой задачи необходимо использовать уравнение состояния идеального газа:
pV = nRT,
где p — давление газа, V — его объем, n — количество вещества, R — универсальная газовая постоянная, T — температура газа.
Изменения, описанные в условии задачи, можно представить на графике в координатах p — T следующим образом:
1. Нагревание при постоянном давлении: в этом случае давление газа остается постоянным, а его температура увеличивается. Следовательно, на графике это будет прямая линия, параллельная оси T.
2. Увеличение давления при постоянном объеме: в этом случае объем газа остается постоянным, а его давление увеличивается. Следовательно, на графике это будет вертикальная прямая линия, параллельная оси p.
3. Уменьшение давления при постоянной температуре: в этом случае температура газа остается постоянной, а его давление уменьшается. Следовательно, на графике это будет прямая линия, параллельная оси p.
Таким образом, на графике в координатах p — T изменения идеального газа, описанные в условии задачи, будут представлены тремя прямыми линиями: горизонтальной, вертикальной и наклонной. Ответ: ни один из предложенных графиков не соответствует этим изменениям.
