Решение задачи №22: Изобарный, изотермический и изохорный процессы

Задача №22 Условие: Данную массу газа изобарно нагревают, затем изотермически сжимают и изохорно возвращают в начальное состояние. Изобразите графики зависимости \( p(T) \), \( V(T) \) и \( p(V) \). Решение: Разберем процессы поэтапно: 1. Процесс 1-2: Изобарное нагревание. \( p = const \), \( T \uparrow \). Согласно закону Гей-Люссака: \[ \frac{V}{T} = const \implies V \uparrow \] 2. Процесс 2-3: Изотермическое сжатие. \( T = const \), \( V \downarrow \). Согласно закону Бойля-Мариотта: \[ pV = const \implies p \uparrow \] 3. Процесс 3-1: Изохорное охлаждение (возврат в начальное состояние). \( V = const \). Чтобы вернуться в точку 1, давление и температура должны уменьшиться. Согласно закону Шарля: \[ \frac{p}{T} = const \implies p \downarrow, T \downarrow \] Описание графиков для тетради: На координатной плоскости \( p(T) \): 1-2: Горизонтальный отрезок (параллельно оси \( T \)) вправо. 2-3: Вертикальный отрезок вверх (при постоянной \( T \)). 3-1: Отрезок, лежащий на прямой, проходящей через начало координат \( (0,0) \), направленный вниз к точке 1. На координатной плоскости \( V(T) \): 1-2: Отрезок, лежащий на прямой, проходящей через начало координат, направленный вверх-вправо. 2-3: Вертикальный отрезок вниз (при постоянной \( T \)). 3-1: Горизонтальный отрезок влево (при постоянном \( V \)) до точки 1. На координатной плоскости \( p(V) \): 1-2: Горизонтальный отрезок вправо (давление постоянно, объем растет). 2-3: Участок гиперболы, идущий вверх и влево (давление растет, объем уменьшается). 3-1: Вертикальный отрезок вниз до начального давления (объем постоянен).