Основные положения МКТ. Изопроцессы в газах

Пример 1

Условие

На рисунке 7 изображены две изобары (1 и 2) для данной массы газа. Какой изобаре соответствует большее давление - изобаре 1 или изобаре 2?

Решение

Чтобы сравнить давления, которым соответствуют изобары 1 и 2, рассмотрим изохорный процесс, в результате которого газ переходит из состояния, соответствующего точке на изобаре 1 , в состояние, соответствующее точке на изобаре 2 (рис. 8).

Точке на изобаре 2 соответствует большая температура, a, следовательно, по закону Шарля и большее давление.

Такой же ответ можно получить, если рассмотреть изотермический процесс, в результате которого газ переходит из состояния, соответствующего точке на изобаре 1 , в состояние, соответствующее точке на изобаре 2 . В этом случае точке на изобаре 2 будет соответствовать меньший объём, а, следовательно, по закону Бойля - Мариотта большее давление.

Пример 2

Условие

На рисунке 9 изображён график зависимости p(T) для данной массы газа при переходе из состояния 1 в состояние 2 . В каком из этих состояний объём газа меньше?

Решение

Как видно из графика, процесс 1-2 не является ни одним из изопроцессов. Однако, способ определения состояния с меньшим объёмом останется тем же, что и в предыдущем примере. Для этого нам потребуется провести сначала пару изохор, проходящих через точки 1 и 2 соответственно. А затем либо изобарно, либо изотермически перейти из точки на изобаре 1 в точку на изобаре 2. Как мы увидим, объем газа в состоянии 1 меньше, чем в состоянии 2.