Краткий конспект подготовки к ЗНО по физике №14 Уравнение состояния идеального газа. Изопроцессы.

Конспект 14. Уравнение состояния идеального газа. Изопроцессы.

3. Закон Менделеева-Клапейрона, изопроцессы

 – уравнение состояния идеального газа (закон Менделеева-Клапейрона)
Где   универсальная газовая постоянная
 – закон Клапейрона
 – закон Клапейрона для использования при решении задач
Замечание. Закон Клапейрона описывает процесс изменения всех макропараметров газа в стационарных состояниях (для определенного момента времени), для данной массы вещества (m = const).
Изопроцессы в газах (газовые законы) – процессы с участием газа постоянной массы (m = const), при которых один макропараметр газа не меняется.

1) Изобарный процесс (p=const)
 – закон Гей-Люссака (уравнение изобары)
 – закон Гей-Люссака для использования при решении задач
Пример. Газ под свободно двигающимся поршнем без трения:
– если поршень невесомый 

– если поршень имеет массу m: , где S – площадь поверхности поршня, м²

Графики изобарного процесса:

2) Изохорный процесс (V = const)
 – закон Шарля (уравнение изохоры)
 – закон Шарля для использования при решении задач
Пример. Газ, находящийся в жесткой оболочке (баллон).

Графики изохорного процесса:

3) Изотермический процесс (Т = const)
 – закон Бойля - Мариотта (уравнение изотермы)
 – закон Бойля – Мариотта для использования при решении задач
Пример. Процессы, в которых температура поддерживается за счет окружающей среды: всплывание пузырька воздуха в воде и т.п.

Графики изотермического процесса:

4. Работа с графиками изопроцессов

Замечание. Цикл газа – это последовательность процессов, которая возвращает газ в исходное состояние (замкнутый график).
Пример. Перестроение графиков изменений состояния газа, состоящих из участков изопроцессов, из одних координат в другие.