МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА.

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ.

ЗАДАЧА 4.

Постройте график изотермического процесса идеального газа при температуре 300 К. Начальное давление и объем соответственно равны 9 Па и 2 м³, конечное давление равно 2 Па.

  Решение:

  Для построения графика изотермического процесса в координатных осях p, V будем отсчитывать по оси абсцисс значения объема газа, по оси ординат – значения давления. Масштаб выберем таким, чтобы начальные и конечные значения давления и объема укладывались на графике. Точку графика, соответствующего начальному состоянию газа, найдем на пересечении двух прямых: параллельной оси ординат, - она пересекает ось абсцисс в точке  ,  и параллельной оси абсцисс, - пересекает ось ординат в точке .

Для нахождения остальных точек графика необходимо воспользоваться уравнением изотермического процесса:

и найти значения объема  ,  соответствующие выбранным значениям давления   до конечного значения. Выберем следующий ряд значений давления:

  Для каждого выбранного значения   вычислим соответствующее ему значение объема  .  Результаты вычислений представлены таблице.

По найденным значениям объема газа при выбранных значениях давления нанесем точки, через точки проведем линию. Она и будет графиком изотермического процесса в координатных осях p, V (см. рисунок 1).

Построение графиков изотермического процесса в координатных осях p,T и V,T является более простой задачей.

При выборе оси абсцисс для отсчета значений температуры газа графики изотермических процессов представляют собой прямые, параллельные оси ординат (см. рисунок 2 и рисунок 3). Продолжение этих прямых до оси абсцисс пересекает ее в точках, соответствующих значениям температуры изотермического процесса. Ординаты верхней и нижней точек этих графиков определяются начальными и конечными значениями объема газа (рис. 2) и его давления (рис. 3).