На рисунке 2.1 показан график процесса, связанного с идеальным газом, в координатах pV, где участок 2-3 представляет собой гиперболу. Как можно изобразить этот процесс в координатах pT и VT?

Физика 10 класс Термодинамика идеального газа график идеального газа координаты pV процесс pT процесс VT гипербола в физике термодинамика идеального газа преобразование графиков газа Новый

Чтобы изобразить процесс, связанный с идеальным газом, в координатах pT и VT, необходимо понять, как преобразуются зависимости давления, объема и температуры в этих координатах. Давайте разберем это по шагам.

Шаг 1: Понимание процесса в координатах pV

• В координатах pV участок 2-3 представляет собой гиперболу. Это говорит о том, что процесс является изотермическим, так как для идеального газа при постоянной температуре (T) произведение давления (p) и объема (V) остается постоянным (pV = const).

Шаг 2: Переход к координатам pT

• В координатах pT давление (p) зависит от температуры (T). Для идеального газа у нас есть уравнение состояния: pV = nRT, где n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная.
• Поскольку процесс 2-3 изотермический, температура будет постоянной, и мы можем сказать, что p будет изменяться при изменении V, но T останется неизменным (T = const).
• Таким образом, в координатах pT мы получим горизонтальную линию на уровне постоянной температуры.

Шаг 3: Переход к координатам VT

• В координатах VT объем (V) также зависит от температуры (T). В данном случае, если мы продолжаем рассматривать изотермический процесс, то при увеличении объема давление будет уменьшаться, а температура останется постоянной.
• График в координатах VT будет представлять собой вертикальную линию, так как объем изменяется, а температура остается постоянной.

Итог:

Таким образом, процесс, представленный в координатах pT, будет выглядеть как горизонтальная линия (T = const), а в координатах VT - как вертикальная линия (T = const). Это отражает изотермический характер процесса, где температура не изменяется, а давление и объем изменяются в соответствии с уравнением состояния идеального газа.