На графике представлена зависимость объёма газа от средней кинетической энергии его молекул. Пожалуйста, объясните

Ten

17

Для объяснения изменений в температуре и давлении газа в процессах 1-2 и 2-3, мы можем использовать закон Бойля-Мариотта и закон Шарля. Давайте рассмотрим каждый процесс по очереди.

1-ый процесс:
В этом процессе газ совершает изохорическое (постоянный объем) нагревание. Изначально газ находится в состоянии 1 (теpпепатуpа и давление обоих состояний примем T₁ и P₁). При нагревании газа, его кинетическая энергия молекул возрастает, что приводит к увеличению объема газа. Однако, так как объем остается постоянным, то молекулам приходится сильнее действовать друг на друга и на стенки сосуда. Это приводит к увеличению давления газа. То есть, в процессе 1-2, температура газа (T₁) увеличивается, а давление (P₁) увеличивается.

2-ой процесс:
В этом процессе газ совершает изобарическое (постоянное давление) охлаждение. Исходя из закона Шарля, в соответствии с которым при постоянстве давления объем газа пропорционален его температуре, мы можем утверждать, что под действием охлаждения температура газа понижается. При понижении температуры, кинетическая энергия молекул газа снижается, что приводит к сокращению объема газа. Однако, так как давление остается постоянным, то молекулы газа должны сильнее действовать друг на друга и на стенки сосуда, чтобы занять меньшее пространство. Это приводит к уменьшению объема и увеличению плотности газа, а значит, к повышению его давления. То есть, в процессе 2-3, температура газа (T₂) уменьшается, а давление (P₂) увеличивается.

Таким образом, в процессе 1-2 температура газа увеличивается, а давление газа также увеличивается. В процессе 2-3 температура газа уменьшается, а давление газа увеличивается. Это следует из применения закона Бойля-Мариотта и закона Шарля, которые позволяют нам объяснить эти изменения.