Номер 5, страница 68, часть 1 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 1. Глава 4. Газовые законы. Параграф 25. Объединённый газовый закон - номер 5, страница 68.

Условие.

5. На рис. 23 показано изменение состояния идеального газа данной массы. Опишите, как изменялись параметры $\text{p}$, $\text{V}$ и $\text{T}$ на каждом из участков $1-2$, $2-3$, $3-4$ и $4-1$.

Рис. 23

Решение.

Для анализа изменения параметров состояния идеального газа (давления $\text{p}$, объёма $\text{V}$ и температуры $\text{T}$) будем использовать уравнение состояния идеального газа, также известное как уравнение Менделеева-Клапейрона:

$pV = \nu RT$

где $\nu$ — количество вещества газа, а $\text{R}$ — универсальная газовая постоянная. По условию, масса газа постоянна, следовательно, количество вещества $\nu$ также является константой. Из этого следует, что для данного газа соотношение $\frac{pV}{T}$ постоянно.

1-2

На этом участке процесс является изобарным (протекает при постоянном давлении), так как давление не изменяется и равно $p_0$. То есть $p = \text{const}$. Объём газа, как видно из графика, увеличивается от $V_0$ до $V_1$. Для изобарного процесса справедливо соотношение $\frac{V}{T} = \text{const}$ (закон Гей-Люссака). Поскольку объём $\text{V}$ увеличивается, температура $\text{T}$ также должна увеличиваться.

Ответ: Давление $\text{p}$ постоянно, объём $\text{V}$ увеличивается, температура $\text{T}$ увеличивается.

2-3

На этом участке процесс является изохорным (протекает при постоянном объёме), так как объём не изменяется и равен $V_1$. То есть $V = \text{const}$. Давление газа, как видно из графика, увеличивается от $p_0$ до $p_1$. Для изохорного процесса справедливо соотношение $\frac{p}{T} = \text{const}$ (закон Шарля). Поскольку давление $\text{p}$ увеличивается, температура $\text{T}$ также должна увеличиваться.

Ответ: Объём $\text{V}$ постоянен, давление $\text{p}$ увеличивается, температура $\text{T}$ увеличивается.

3-4

На этом участке процесс снова является изобарным, так как давление постоянно и равно $p_1$. То есть $p = \text{const}$. Объём газа, как видно из графика, уменьшается от $V_1$ до $V_0$. Согласно закону Гей-Люссака ($\frac{V}{T} = \text{const}$), уменьшение объёма $\text{V}$ влечёт за собой уменьшение температуры $\text{T}$.

Ответ: Давление $\text{p}$ постоянно, объём $\text{V}$ уменьшается, температура $\text{T}$ уменьшается.

4-1

На этом участке процесс снова является изохорным, так как объём постоянен и равен $V_0$. То есть $V = \text{const}$. Давление газа, как видно из графика, уменьшается от $p_1$ до $p_0$. Согласно закону Шарля ($\frac{p}{T} = \text{const}$), уменьшение давления $\text{p}$ влечёт за собой уменьшение температуры $\text{T}$.

Ответ: Объём $\text{V}$ постоянен, давление $\text{p}$ уменьшается, температура $\text{T}$ уменьшается.