Вопрос школьника
Как изменяется объём V идеального газа постоянной массы при переходе из состояния 1 в состояние 2 в соответствии с диаграммой, приведенной на рис. 131.
Ответ от учителя
Для ответа на данный вопрос необходимо рассмотреть диаграмму, приведенную на рисунке 131. На данной диаграмме оси координат представляют давление и объем идеального газа, а также кривые, соответствующие различным состояниям газа.
Переход из состояния 1 в состояние 2 происходит при постоянной массе газа. Это означает, что количество вещества в газе остается неизменным. При этом давление и температура газа могут изменяться.
На диаграмме переход из состояния 1 в состояние 2 происходит по кривой, которая соответствует изотермическому процессу. Изотермический процесс – это процесс изменения состояния газа при постоянной температуре. В данном случае температура газа остается неизменной.
Изотермический процесс на диаграмме представлен кривой, которая имеет форму гиперболы. При переходе из состояния 1 в состояние 2 объем газа уменьшается, что соответствует движению по кривой влево и вниз. Таким образом, объем газа уменьшается при изотермическом процессе.
Изменение объема газа при переходе из состояния 1 в состояние 2 можно выразить с помощью уравнения Клапейрона-Менделеева:
P1V1 = nRT1
P2V2 = nRT2
где P1 и P2 – давления газа в состояниях 1 и 2 соответственно, V1 и V2 – объемы газа в состояниях 1 и 2 соответственно, n – количество вещества газа, R – универсальная газовая постоянная, T1 и T2 – температуры газа в состояниях 1 и 2 соответственно.
При изотермическом процессе температура газа остается постоянной, поэтому уравнение можно переписать в следующем виде:
P1V1 = P2V2
Таким образом, при переходе из состояния 1 в состояние 2 объем газа уменьшается пропорционально увеличению давления газа.
