Номер 7, страница 98 - гдз по физике 10 класс учебник Закирова, Аширов

7. Сформулируйте газовые законы.

Газовые законы — это эмпирически установленные количественные зависимости между давлением ($p$), объемом ($V$) и температурой ($T$) для идеального газа.

Закон Бойля-Мариотта (изотермический процесс)
Этот закон описывает процесс, протекающий при постоянной температуре ($T = \text{const}$). Для данной массы газа ($m = \text{const}$) произведение давления газа на его объем есть величина постоянная. Таким образом, при постоянной температуре объем газа обратно пропорционален его давлению.
Формула для двух состояний газа: $p_1 V_1 = p_2 V_2$.

Ответ: $p_1 V_1 = p_2 V_2$ (при $T = \text{const}, m = \text{const}$).

Закон Гей-Люссака (изохорный процесс)
Этот закон описывает процесс, протекающий при постоянном объеме ($V = \text{const}$). Для данной массы газа ($m = \text{const}$) отношение давления к абсолютной температуре есть величина постоянная. То есть, при постоянном объеме давление газа прямо пропорционально его абсолютной температуре.
Формула для двух состояний газа: $\frac{p_1}{T_1} = \frac{p_2}{T_2}$.

Ответ: $\frac{p_1}{T_1} = \frac{p_2}{T_2}$ (при $V = \text{const}, m = \text{const}$).

Закон Шарля (изобарный процесс)
Этот закон описывает процесс, протекающий при постоянном давлении ($p = \text{const}$). Для данной массы газа ($m = \text{const}$) отношение объема к абсолютной температуре есть величина постоянная. Иными словами, при постоянном давлении объем газа прямо пропорционален его абсолютной температуре.
Формула для двух состояний газа: $\frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}$.

Ответ: $\frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}$ (при $p = \text{const}, m = \text{const}$).

Закон Авогадро
Закон гласит, что в равных объемах различных газов, взятых при одинаковых температуре и давлении, содержится одинаковое число молекул. Отсюда следует, что при постоянных давлении и температуре объем газа прямо пропорционален количеству вещества (числу молей $n$).
Формула: $\frac{V}{n} = \text{const}$.

Ответ: $\frac{V}{n} = \text{const}$ (при $p = \text{const}, T = \text{const}$).

Объединенный газовый закон (Закон Клапейрона)
Этот закон объединяет законы Бойля-Мариотта, Гей-Люссака и Шарля для постоянной массы газа ($m = \text{const}$). Он устанавливает, что отношение произведения давления и объема газа к его абсолютной температуре является постоянной величиной.
Формула для перехода между двумя состояниями: $\frac{p_1 V_1}{T_1} = \frac{p_2 V_2}{T_2}$.

Ответ: $\frac{p_1 V_1}{T_1} = \frac{p_2 V_2}{T_2}$ (при $m = \text{const}$).

Уравнение состояния идеального газа (Уравнение Менделеева-Клапейрона)
Это уравнение является наиболее общим, связывая все три макропараметра ($p, V, T$) и количество вещества газа $n$. Оно обобщает все предыдущие законы. Уравнение устанавливает, что произведение давления на объем равно произведению количества вещества, универсальной газовой постоянной ($R$) и абсолютной температуры ($T$).
Формула: $p V = n R T$. Его можно также записать через массу газа $m$ и молярную массу $M$: $p V = \frac{m}{M} R T$.

Ответ: $p V = n R T$.