Постройте диаграмму изотермического процесса при 300 К на графике давление-объем, объем-температура

Malyshka

3

Для построения диаграммы изотермического процесса, нам нужно использовать закон Бойля-Мариотта, который говорит, что при постоянной температуре объем обратно пропорционален давлению.

Теперь давайте приступим к решению задачи.

Шаг 1: Построение графика давление-объем (P-V):
Начальные значения давления и объема равны p1 = 10^5 Па и V1 = 16 м^3 соответственно. Конечное давление составляет p2 = 1,6 * 10^6 Па.

Чтобы построить диаграмму давление-объем, откладываем давление по оси Y и объем по оси X. Рисуем прямую линию (изотерму), которая соединяет начальное и конечное состояния газа.

Шаг 2: Построение графика объем-температура (V-T):
Мы знаем, что процесс изотермический, значит температура остается постоянной и составляет 300 K.

Чтобы построить диаграмму объем-температура, откладываем объем по оси Y и температуру по оси X. Так как температура не меняется, рисуем горизонтальную линию на уровне 300 K.

Шаг 3: Построение графика давление-температура (P-T):
На данном графике откладываем давление по оси Y и температуру по оси X. Поскольку это изотермический процесс, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT,

где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, и T - температура.

Мы знаем, что температура остается постоянной (300 K), а начальное и конечное давление известны (p1 и p2). Для построения диаграммы, нужно использовать уравнение и решить его относительно объема V.

PV = nRT,

V = (nRT) / P,

Так как n, R и T постоянны, можно увидеть, что объем V обратно пропорционален давлению P.

Для построения графика давление-температура откладываем давление по оси Y и температуру по оси X. Рисуем прямую линию (изобару), которая соединяет начальное и конечное состояния газа.

Вот и все! Теперь у вас есть диаграмма изотермического процесса при 300 K на графиках давление-объем, объем-температура и давление-температура.