Вариант 2 1. На рисунке изображён график зависимости давления данной массы газа от объёма. Известно, что в процессе 1-2 абсолютная температура газа увеличилась на 180 к. а) являются ли процессы 1-2 и 2-3 какими-ли- бо изопроцессами? Если да, то какими? б) Чему равна абсолютная температура газа в состоянии 2? в) Чему равна абсолютная температура газа в состоянии 37 2. На рисунке изображены графики зависимо- сти объёма одной и той же массы данного газа от температуры в двух различных процессах. 2 а) являются ли эти процессы какими-либо изопроцессами? Если да, то какими? б) в каком из процессов давление газа больше? в) Во сколько раз давление газа в одном из процессов больше, чем в другом?
а) Чтобы определить, являются ли процессы 1-2 и 2-3 изопроцессами, нужно посмотреть на форму графика зависимости давления от объема.
Процесс 1-2: В этом процессе давление газа увеличивается при увеличении объема. Такой процесс называется изохорным процессом, так как объем не меняется. Другими словами, газ находится в закрытом сосуде и не может расшириться или сжаться.
Процесс 2-3: В этом процессе давление газа уменьшается при увеличении объема. Такой процесс называется изобарным процессом, так как давление не меняется. Другими словами, газ находится в открытом сосуде и может расширяться или сжиматься, при этом давление остается постоянным.
б) Чтобы определить абсолютную температуру газа в состоянии 2, нужно обратиться к графику и найти соответствующую точку. По вертикальной оси находим значение давления в состоянии 2, а затем следуем горизонтальной линией до пересечения с кривой, представляющей процесс 1-2. Затем, проводим вертикальную линию до горизонтальной оси, где находим объем в состоянии 2. Таким образом, мы находим точку на графике, представляющую состояние 2.
Далее, используя значение давления и объема в состоянии 2, можем идентифицировать абсолютную температуру газа в этом состоянии, используя уравнение состояния идеального газа: PV = nRT (где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - абсолютная температура). Однако, чтобы вычислить T, нам нужно знать количество вещества газа, которое не представлено на графике. Поэтому нам дана только информация о температуре, но не о количестве вещества.
в) Аналогично, чтобы определить абсолютную температуру газа в состоянии 3 или 37, нужно обратиться к графику и найти соответствующую точку. Процесс 2-3 не является изопроцессом, поэтому нам необходимо использовать другой метод для определения температуры в этом состоянии или значение других переменных, таких как давление, объем или количество вещества.
2.а) Чтобы определить, являются ли процессы, изображенные на графике, изопроцессами, смотрим на форму графика зависимости объема от температуры.
Процесс 1-2: В этом процессе объем газа увеличивается при увеличении температуры. Такой процесс называется изотермическим процессом, так как температура газа не меняется. График представляет собой параболу с выпуклостью вниз.
Процесс 2-3: В этом процессе объем газа увеличивается при увеличении температуры. Такой процесс также называется изотермическим процессом, так как температура газа не меняется. График также представляет собой параболу с выпуклостью вниз.
б) Чтобы определить, в каком процессе давление газа больше, смотрим на график зависимости давления от объема. Видим, что на графике процесса 2-3 давление газа выше, чем на графике процесса 1-2.
в) Определить во сколько раз давление газа в одном процессе больше, чем в другом, можно сравнивая значения давления на графиках. В данном случае, можно видеть, что давление газа на графике процесса 2-3 в несколько раз выше, чем на графике процесса 1-2. Однако, точное значение разницы давления можно определить, зная значения осей на графиках и используя уравнение состояния идеального газа PV = nRT, но такая информация не представлена на данном рисунке.
Процесс 1-2: В этом процессе давление газа увеличивается при увеличении объема. Такой процесс называется изохорным процессом, так как объем не меняется. Другими словами, газ находится в закрытом сосуде и не может расшириться или сжаться.
Процесс 2-3: В этом процессе давление газа уменьшается при увеличении объема. Такой процесс называется изобарным процессом, так как давление не меняется. Другими словами, газ находится в открытом сосуде и может расширяться или сжиматься, при этом давление остается постоянным.
б) Чтобы определить абсолютную температуру газа в состоянии 2, нужно обратиться к графику и найти соответствующую точку. По вертикальной оси находим значение давления в состоянии 2, а затем следуем горизонтальной линией до пересечения с кривой, представляющей процесс 1-2. Затем, проводим вертикальную линию до горизонтальной оси, где находим объем в состоянии 2. Таким образом, мы находим точку на графике, представляющую состояние 2.
Далее, используя значение давления и объема в состоянии 2, можем идентифицировать абсолютную температуру газа в этом состоянии, используя уравнение состояния идеального газа: PV = nRT (где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - абсолютная температура). Однако, чтобы вычислить T, нам нужно знать количество вещества газа, которое не представлено на графике. Поэтому нам дана только информация о температуре, но не о количестве вещества.
в) Аналогично, чтобы определить абсолютную температуру газа в состоянии 3 или 37, нужно обратиться к графику и найти соответствующую точку. Процесс 2-3 не является изопроцессом, поэтому нам необходимо использовать другой метод для определения температуры в этом состоянии или значение других переменных, таких как давление, объем или количество вещества.
2.а) Чтобы определить, являются ли процессы, изображенные на графике, изопроцессами, смотрим на форму графика зависимости объема от температуры.
Процесс 1-2: В этом процессе объем газа увеличивается при увеличении температуры. Такой процесс называется изотермическим процессом, так как температура газа не меняется. График представляет собой параболу с выпуклостью вниз.
Процесс 2-3: В этом процессе объем газа увеличивается при увеличении температуры. Такой процесс также называется изотермическим процессом, так как температура газа не меняется. График также представляет собой параболу с выпуклостью вниз.
б) Чтобы определить, в каком процессе давление газа больше, смотрим на график зависимости давления от объема. Видим, что на графике процесса 2-3 давление газа выше, чем на графике процесса 1-2.
в) Определить во сколько раз давление газа в одном процессе больше, чем в другом, можно сравнивая значения давления на графиках. В данном случае, можно видеть, что давление газа на графике процесса 2-3 в несколько раз выше, чем на графике процесса 1-2. Однако, точное значение разницы давления можно определить, зная значения осей на графиках и используя уравнение состояния идеального газа PV = nRT, но такая информация не представлена на данном рисунке.