Теоретическое исследование, страница 12 - гдз по физике 8 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 1. Газовые законы. Параграф 3. Изобарный процесс. Вопросы - страница 12.

Условие.

Теоретическое исследование

На рис. 8 изображены графические зависимости объёма идеального газа от его температуры при различных давлениях $p_1$ и $p_2$ в сосуде. Объясните, используя закон Бойля – Мариотта, какому из графиков соответствует большее давление газа.

Рис. 8

Решение.

Решение

На графике представлены две изобары — процессы, происходящие при постоянном давлении. Чтобы определить, какому из графиков соответствует большее давление, воспользуемся законом Бойля — Мариотта. Этот закон гласит, что для данной массы газа при постоянной температуре произведение давления газа на его объём постоянно ($pV = \text{const}$). Из этого следует, что при постоянной температуре объём газа обратно пропорционален его давлению.

Выберем на графике произвольную температуру $t_1$ и проведём вертикальную линию (изотерму), соответствующую этой температуре. Эта линия пересечёт графики в двух точках, которым соответствуют объёмы $V_1$ (для давления $p_1$) и $V_2$ (для давления $p_2$).

Из графика видно, что при одинаковой температуре $t_1$ объём $V_2$ больше объёма $V_1$, то есть $V_2 > V_1$.

Согласно закону Бойля — Мариотта, при одинаковой температуре большему объёму соответствует меньшее давление. Так как $V_2 > V_1$, то соответствующее давление $p_2$ должно быть меньше давления $p_1$. Следовательно, $p_1 > p_2$.

Таким образом, график, расположенный ниже (с меньшим углом наклона), соответствует большему давлению $p_1$.

Ответ: Большее давление ($p_1$) соответствует нижнему графику.