Номер 2, страница 83 - гдз по физике 10 класс учебник Казахбаева, Кронгарт

2. Расскажите об изобарном процессе, сформулируйте закон Гей-Люссака.

2. Расскажите об изобарном процессе, сформулируйте закон Гей-Люссака.

Изобарный (или изобарический) процесс — это процесс изменения состояния термодинамической системы, который протекает при постоянном давлении ($P = \text{const}$). На практике такой процесс можно осуществить, например, нагревая газ в сосуде, закрытом подвижным поршнем. Если поршень может свободно перемещаться, то давление газа внутри сосуда будет оставаться постоянным и равным внешнему давлению.

В ходе изобарного процесса подводимое к системе количество теплоты $Q$ расходуется как на увеличение ее внутренней энергии $\Delta U$, так и на совершение системой работы $A$ против внешних сил. Работа, совершаемая газом при изобарном расширении от объема $V_1$ до $V_2$, равна $A = P (V_2 - V_1) = P \Delta V$. Таким образом, первый закон термодинамики для изобарного процесса записывается в виде $Q = \Delta U + P \Delta V$.

Связь между объемом и температурой газа в изобарном процессе описывается законом Гей-Люссака. Формулировка закона: для данной массы газа при постоянном давлении объем газа прямо пропорционален его абсолютной температуре.

Математически закон Гей-Люссака записывается следующим образом:

$\frac{V}{T} = \text{const}$

Для двух произвольных состояний газа (1 и 2) при постоянном давлении это соотношение можно записать в виде:

$\frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}$

Здесь $T$ — абсолютная температура, измеряемая в кельвинах. Графиком изобарного процесса в координатах объем-температура (V, T) является прямая линия, проходящая через начало координат, и называется изобарой.

Ответ: Изобарный процесс — это процесс, протекающий в системе при постоянном давлении ($P = \text{const}$). Закон Гей-Люссака утверждает, что для постоянной массы газа при постоянном давлении отношение его объема к абсолютной температуре есть величина постоянная: $\frac{V}{T} = \text{const}$.