Изопроцессы в газах — страница 4

  • Просмотров 11924
  • Скачиваний 723
  • Размер файла 44
    Кб

изобары. С ростом давления объем газа при постоянной температуре согласно закону Бойле - Мариотта уменьшается. Поэтому изобара, соответствующая более высокому давлению p2, лежит ниже изобары, соответствующей более низкому давлению p1. Следовательно, при одной и той же температуре газ будет занимать тем больший объем, чем меньше его давление. На диаграммах с координатными осями p, V или p, T изобары имеют вид прямых, параллельных оси

Т или, соответственно оси V (рис.5, рис.6). Рис.5 График изобарического процесса в координатах p,T Рис.6 График изобарического процесса в координатах p,V Изобарным можно считать расширение газа при нагревании его в цилиндре с подвижным поршнем. Постоянство давления в цилиндре обеспечивается атмосферным давлением на внешнюю поверхность поршня. Изохорический процесс Процесс изменения состояния термодинамической системы при

постоянном объеме называют изохорным. Изохорный процесс, протекающий при неизменном объеме V и условии m = const и M = const. При этих условиях из уравнения состояния идеального газа (4) вытекает, что в любом состоянии газа с неизменным объемом отношение давления газа к его температуре остается постоянным: Для газа данной массы отношение давления к температуре постоянно, если объем не меняется. Этот газовый закон был установлен в 1787г.

французским физиком Ж. Шарлем (1746 – 1823) и носит название закон Шарля. График уравнения изохорного процесса называется изохорой. Изохора, изображенная в прямоугольной системе координат по оси ординат которой отсчитывается давление газа, а по оси абсцисс – его абсолютная температура, является прямой, проходящей через начало координат (рис.7). Рис.7 Графическая зависимость изохорического процесса Угол наклона α изохоры к оси

температур тем больше, чем меньше объем газа (V3 > V2 > V1). Разные объемам соответствуют разные изохоры. С ростом объема газа при постоянной температуре давление его согласно закону Бойля – Мариотта падает. Поэтому изохора, соответствующая большому объему V2, лежит ниже изохоры, соответствующей объему V1. В системах координат p, V и V, T изохора имеет вид прямой, параллельной оси p или, соответственно, Т (рис.8, рис.9). Рис.8 График

изохорического процесса в координатах p, V Рис.9 График изохорического процесса в координатах V, T Увеличение давления газа в любой емкости или в электрической лампочке при нагревании является изохорным процессом. Изохорный процесс используется в газовых термометрах постоянного объема. Также изохорный процесс можно осуществить при нагревании воздуха при постоянном объеме. Адиабатический процесс Кроме изобарного, изохорного