Групповое задание, страница 221 - гдз по физике 10 класс учебник часть 1 Генденштейн, Дик

Молекулярная физика и термодинамика. Глава 5. Молекулярная физика. Параграф 27. Газовые законы - страница 221.

Условие.

Групповое задание

Разделитесь на три группы. Представитель первой группы сообщает факт, пишет формулу или чертит график, относящийся к изобарному процессу, представитель второй — к изохорному, представитель третьей — к изотермическому. Если представитель группы не выполнил своё задание за 20 секунд, группа выходит из игры.

Решение.

Изобарный процесс (задание для первой группы)

Факт: Изобарный процесс — это термодинамический процесс изменения состояния системы (например, идеального газа) постоянной массы, который протекает при постоянном давлении ($p = const$). Примером может служить нагревание газа в цилиндре под подвижным поршнем.

Формула: Этот процесс описывается законом Гей-Люссака. Для данной массы газа отношение объема к абсолютной температуре остается постоянным.
Формула: $\frac{V}{T} = const$ или $\frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}$.

График: График изобарного процесса называется изобарой. В различных системах координат он выглядит следующим образом:
• в координатах (p, V) — прямая линия, параллельная оси объемов (оси V);
• в координатах (V, T) — прямая линия, проходящая через начало координат (при условии, что температура отложена в Кельвинах);
• в координатах (p, T) — прямая линия, параллельная оси температур (оси T).

Ответ: В изобарном процессе давление газа не изменяется ($p = const$), а объем прямо пропорционален абсолютной температуре ($\frac{V}{T} = const$).

Изохорный процесс (задание для второй группы)

Факт: Изохорный процесс — это термодинамический процесс изменения состояния системы постоянной массы, который протекает при постоянном объеме ($V = const$). Примером может служить нагревание газа в герметично закрытом сосуде.

Формула: Этот процесс описывается законом Шарля. Для данной массы газа отношение давления к абсолютной температуре остается постоянным.
Формула: $\frac{p}{T} = const$ или $\frac{p_1}{T_1} = \frac{p_2}{T_2}$.

График: График изохорного процесса называется изохорой. В различных системах координат он выглядит следующим образом:
• в координатах (p, V) — прямая линия, параллельная оси давлений (оси p);
• в координатах (V, T) — прямая линия, параллельная оси температур (оси T);
• в координатах (p, T) — прямая линия, проходящая через начало координат (при условии, что температура отложена в Кельвинах).

Ответ: В изохорном процессе объем газа не изменяется ($V = const$), а давление прямо пропорционально абсолютной температуре ($\frac{p}{T} = const$).

Изотермический процесс (задание для третьей группы)

Факт: Изотермический процесс — это медленный термодинамический процесс изменения состояния системы постоянной массы, который протекает при постоянной температуре ($T = const$). Чтобы температура оставалась постоянной, система должна находиться в тепловом контакте с большим термостатом.

Формула: Этот процесс описывается законом Бойля-Мариотта. Для данной массы газа произведение давления на объем остается постоянным.
Формула: $p \cdot V = const$ или $p_1 V_1 = p_2 V_2$.

График: График изотермического процесса называется изотермой. В различных системах координат он выглядит следующим образом:
• в координатах (p, V) — гипербола, так как давление обратно пропорционально объему;
• в координатах (V, T) — прямая линия, параллельная оси объемов (оси V);
• в координатах (p, T) — прямая линия, параллельная оси давлений (оси p).

Ответ: В изотермическом процессе температура газа не изменяется ($T = const$), а давление обратно пропорционально объему ($p \cdot V = const$).