Решение: Процесс идеального газа
При переводе идеального газа из состояния 1 в состояние 2 давление $p$ газа пропорционально его плотности $\rho$ (см. рисунок). Масса газа в процессе остаётся постоянной.
Решение по шагам
4 шагаДля идеального газа запишем уравнение, выраженное через плотность:
$$p = \dfrac{\rho}{M}RT$$По графику при переходе из состояния 1 в состояние 2 величины $p$ и $\rho$ изменяются прямо пропорционально, поэтому отношение $p/\rho$ остаётся постоянным.
$$\dfrac{p}{\rho} = \dfrac{RT}{M} = \mathrm{const}$$Молярная масса постоянна, следовательно, абсолютная температура газа не изменяется. Средняя кинетическая энергия молекул и среднеквадратичная скорость также остаются постоянными.
Масса газа постоянна, а плотность увеличивается, значит объём уменьшается. Поэтому происходит изотермическое сжатие газа.
Где здесь ошибаются
Считать, что увеличение плотности автоматически означает повышение температуры.
Путать плотность газа с концентрацией молекул и неверно определять изменение объёма.
Выбирать утверждения о росте среднеквадратичной скорости при постоянной температуре.