Задание 1, страница 96 - гдз по физике 10 класс учебник Закирова, Аширов

Задание 1

Рассмотрите диаграммы, изображенные на рисунках 110 а, б, в. Графики каких процессов изображены на каждой диаграмме? Обоснуйте ваш ответ.

Рис. 110. Диаграммы изопроцессов

а) Диаграмма в координатах p-V (давление-объем):
Данная диаграмма показывает зависимость давления $p$ от объема $V$. Для анализа графиков используем уравнение состояния идеального газа: $pV = \nu RT$.
1. График 1 представляет собой кривую, описываемую уравнением $p \sim 1/V$. Такая зависимость характерна для изотермического процесса, при котором температура газа остается постоянной ($T = const$). Закон Бойля-Мариотта гласит, что для данной массы газа при постоянной температуре произведение давления на объем есть величина постоянная: $pV = const$. График этого процесса в координатах $p-V$ называется изотермой.
2. График 2 — это горизонтальная прямая, что означает, что давление $p$ остается постоянным ($p = const$) при изменении объема. Такой процесс называется изобарным. График этого процесса в координатах $p-V$ называется изобарой.
3. График 3 — это вертикальная прямая, что означает, что объем $V$ остается постоянным ($V = const$) при изменении давления. Такой процесс называется изохорным. График этого процесса в координатах $p-V$ называется изохорой.

Ответ: 1 – изотермический процесс (изотерма); 2 – изобарный процесс (изобара); 3 – изохорный процесс (изохора).

б) Диаграмма в координатах V-T (объем-температура):
Данная диаграмма показывает зависимость объема $V$ от абсолютной температуры $T$.
1. График 1 — это вертикальная прямая. Это означает, что температура $T$ постоянна ($T = const$), а объем $V$ изменяется. Это изотермический процесс (изотерма).
2. График 2 — это прямая, проходящая через начало координат. Такая зависимость $V \sim T$ описывается законом Гей-Люссака: $V/T = const$. Это условие выполняется при постоянном давлении ($p = const$), то есть для изобарного процесса. График этого процесса в координатах $V-T$ называется изобарой.
3. График 3 — это горизонтальная прямая. Это означает, что объем $V$ постоянен ($V = const$), а температура $T$ изменяется. Это изохорный процесс (изохора).

Ответ: 1 – изотермический процесс (изотерма); 2 – изобарный процесс (изобара); 3 – изохорный процесс (изохора).

в) Диаграмма в координатах p-T (давление-температура):
Данная диаграмма показывает зависимость давления $p$ от абсолютной температуры $T$.
1. График 1 — это вертикальная прямая. Это означает, что температура $T$ постоянна ($T = const$), а давление $p$ изменяется. Это изотермический процесс (изотерма).
2. График 2 — это горизонтальная прямая. Это означает, что давление $p$ постоянно ($p = const$), а температура $T$ изменяется. Это изобарный процесс (изобара).
3. График 3 — это прямая, проходящая через начало координат. Такая зависимость $p \sim T$ описывается законом Шарля: $p/T = const$. Это условие выполняется при постоянном объеме ($V = const$), то есть для изохорного процесса. График этого процесса в координатах $p-T$ называется изохорой.

Ответ: 1 – изотермический процесс (изотерма); 2 – изобарный процесс (изобара); 3 – изохорный процесс (изохора).