Номер 3, страница 185, часть 1 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

3. Что такое изобарный процесс? Выведите закон Гей-Люссака.

3. Что такое изобарный процесс? Выведите закон Гей-Люссака.

Изобарный (или изобарический) процесс — это термодинамический процесс, протекающий в системе с идеальным газом при постоянном давлении ($p = const$). Название происходит от греческих слов ἴσος (isos) — «равный» и βάρος (baros) — «вес», «давление». В ходе этого процесса для данной массы газа ($m = const$) изменяются его объем ($\text{V}$) и температура ($\text{T}$).

Закон, описывающий данный процесс, носит имя французского ученого Жозефа Луи Гей-Люссака. Выведем его, используя объединенный газовый закон (уравнение Клапейрона), который связывает параметры двух состояний для постоянной массы газа: $\frac{p_1 V_1}{T_1} = \frac{p_2 V_2}{T_2}$

По определению изобарного процесса, давление в начальном (1) и конечном (2) состояниях одинаково: $p_1 = p_2 = p$

Подставим это условие в объединенный газовый закон: $\frac{p \cdot V_1}{T_1} = \frac{p \cdot V_2}{T_2}$

Сокращая величину давления ($\text{p}$) в обеих частях уравнения, так как она не равна нулю, мы приходим к соотношению: $\frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}$

Это выражение можно записать в виде: $\frac{V}{T} = const$

Это и есть математическая формулировка закона Гей-Люссака. Он гласит, что для данной массы идеального газа при постоянном давлении объем газа прямо пропорционален его абсолютной температуре. Графиком изобарного процесса в координатах (V, T) является прямая линия, проходящая через начало координат, называемая изобарой.

Ответ: Изобарный процесс — это процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянном давлении ($p = const$). Закон Гей-Люссака, описывающий этот процесс, утверждает, что для газа постоянной массы отношение его объема к абсолютной температуре является постоянной величиной: $\frac{V}{T} = const$.