График процесса идеального газа
На рис. 1 приведена зависимость концентрации $n$ идеального одноатомного газа от его давления $p$ в процессе $1$–$2$–$3$. Количество вещества газа постоянно. Постройте график этого процесса в координатах $p$–$V$ ($V$ — объём газа). Точка, соответствующая состоянию $1$, уже отмечена на рис. 2. Построение объясните, опираясь на законы молекулярной физики.
Рис. 1 — зависимость концентрации газа от давления. Саму картинку ещё готовим — у остальных задач темы она на месте.
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
| На рис. 1 приведена зависимость концентрации n идеального одноатомного газа от его давления р в процессе 1–2–3. Количество вещества газа постоянно. Постройте график этого процесса в координатах p–V (V – объём газа). Точка, соответствующая состоянию 1, уже отмечена на рис. 2. Построение объясните, опираясь на законы молекулярной физики.
| ||||
| |
Это задание с развёрнутым решением: ответом считается запись хода решения, а не строка. Напишите решение на бумаге и сравните с разбором — там каждый шаг с обоснованием.
Открыть разбор1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3
Как связаны давление, концентрация и температура идеального газа? Как связаны концентрация и объём при постоянном количестве вещества?
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
Используйте $p=nkT$ и $n=\dfrac{N}{V}$. При переходе $1\to2$ давление и концентрация увеличиваются в 2 раза, а при переходе $2\to3$ концентрация постоянна.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
В состоянии $2$ объём в 2 раза меньше, чем в состоянии $1$, поэтому точка $2$ лежит при том же давлении, которое вдвое больше давления в состоянии $1$, и при абсциссе, вдвое меньшей. Для перехода $2\to3$ объём постоянен, поэтому на графике получается вертикальный отрезок.