Карточки
Тесты
Главная
Курсы
Подписка
21. Молекулярная физика - электродинамика: качественная задача: #207065
С $1$ молем идеального газа проводят процесс $1-2-3,$ график которого изображен в координатах $(n-p),$ где $n$ — концентрация газа, $p$ — его давление.
Постройте график этого процесса в координатах $(V-T),$ где $V$ — объем газа, $T$ — его температура. Объясните построение графика, опираясь на законы молекулярной физики и термодинамики.
Анализ процесса $1-2.$
На участке $1-2$ концентрация газа $n$ остается постоянной $(n = const).$
Из формулы концентрации: $$n = \frac{N}{V}$$ где $N$ — число молекул (постоянно для $1$ моля), следует, что объем $ V$ также постоянен $(V = const).$
Давление $p$ увеличивается, что соответствует изохорному процессу.
Из уравнения Менделеева-Клапейрона для изохорного процесса: $$\frac{p}{T} = const$$ следует, что температура $T$ растет пропорционально давлению.
Анализ процесса $2-3.$
На участке $2-3$ наблюдается линейная зависимость $p(n),$ проходящая через начало координат: $p ~ n.$
Подставив в уравнение состояния идеального газа $$p = nkT$$ видим, что при $p ~ n$ температура $T$ должна оставаться постоянной $(T = const).$
Из формулы концентрации $$n = \frac{N}{V}$$ следует, что при увеличении концентрации объем уменьшается, и наоборот.
Таким образом, процесс $2-3$ является изотермическим, где объем изменяется обратно пропорционально давлению: $$pV = const$$
20
