Какие изменения произошли с давлением газа и его плотностью в результате передачи идеальному газу в изотермическом

Yahont

58

В изотермическом процессе температура газа остается постоянной, поэтому изменения, связанные с передачей теплоты, будут отражаться только на давлении и плотности газа.

В данном случае, при передаче теплоты \(Q\) идеальному газу в изотермическом процессе, давление газа изменится, неизменным останется плотность газа.

Для объяснения этого, рассмотрим закон Гей-Люссака, который устанавливает пропорциональность между давлением и температурой идеального газа при постоянном объеме:

\[ \frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2} \]

Где \( P_1 \) и \( T_1 \) - изначальное давление и температура газа, \( P_2 \) и \( T_2 \) - измененное давление и температура газа.

Поскольку процесс изотермический, температура газа (\( T_1 \) и \( T_2 \)) остается неизменной. Поэтому формула может быть упрощена до:

\[ \frac{P_1}{P_2} = \frac{T_1}{T_2} \]

Так как \( T_1 = T_2 \), то отношение давлений становится:

\[ \frac{P_1}{P_2} = \frac{T_1}{T_1} = 1 \]

Отсюда следует, что давление при изотермическом процессе остается неизменным (\( P_1 = P_2 \)).

Таким образом, ответ на задачу - давление газа остается неизменным (3), в то время как плотность газа не меняется при передаче теплоты в изотермическом процессе.