Опишіть процеси зміни стану газу на мал. 66 в координатах V, Т та дайте характеристику обміну енергією газу

Zoloto

43

Процесс изменения состояния газа на графике В-Т обычно изображается в координатах объема газа (V) и температуры (T). Это помогает наглядно представить, как меняется состояние газа при изменении этих параметров.

Характеристика обмена энергией газа с окружающей средой в процессе изменения его состояния может быть разной и зависит от двух факторов: теплового контакта с окружающей средой и внешних работ.

1. Тепловой обмен газа с окружающей средой:
- Адиабатический процесс: Если газ изолирован от внешней среды и не происходит теплообмена между ним и окружающей средой, то процесс изменения будет адиабатический. В этом случае график будет представлять собой кривую линию без всяких отклонений или касательных в точке (V, T). Такой процесс не сопровождается обменом теплом между газом и окружающей средой.

- Изобарический процесс: В этом случае давление газа остается постоянным, поэтому график будет прямой линией при изменении объема и температуры. То есть, если добавляется тепло, объем газа увеличивается, а его температура растет согласно закону Шарля. Это процесс обмена теплом, так как давление остается постоянным.

- Изохорический процесс: В этом случае объем газа остается постоянным, поэтому график будет вертикальной линией при изменении температуры. Если добавляется тепло, температура газа увеличивается без изменения его объема. Это также процесс обмена теплом, так как объем остается постоянным.

- Изотермический процесс: В этом случае температура газа остается постоянной, поэтому график будет гиперболой при изменении объема. Если добавляется тепло, объем газа увеличивается и его давление снижается согласно закону Бойля-Мариотта. Это также процесс обмена теплом, так как температура остается постоянной.

2. Внешняя работа: В процессе изменения состояния газа может происходить работа, либо совершаемая газом, либо совершаемая над газом. Работа, совершаемая газом, будет положительной, если газ расширяется (объем увеличивается). В этом случае график будет представляться ветвью, идущей влево и вниз. Работа, совершаемая над газом, будет отрицательной, если газ сжимается (объем уменьшается). В этом случае график будет представляться ветвью, идущей вправо и вверх.

Таким образом, характеристика обмена энергии газа с окружающей средой в зависимости от процесса изменения его состояния может быть описана различными видами теплообмена (адиабатический, изобарический, изохорический, изотермический) и внешней работой, совершаемой газом или над газом. График в координатах V-Т помогает наглядно представить эти процессы и обмен энергией газа с окружающей средой.