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:
p1
|
p2
|
p3
|
p4
|
p5
|
p6
|
p7
|
p8
|
9 Па |
8 Па |
7 Па |
6 Па |
5 Па |
4 Па |
3 Па |
2 Па |
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).


|