Диаграммы состояния газа
Диаграммы состояния газа — это графики, на которых точка показывает состояние идеального газа, а линия — изменение его состояния в процессе. Чаще всего используют координаты \(p\) и \(V\), \(p\) и \(T\) или \(V\) и \(T\).
Диаграммы состояния рассматривают в теме графиков газовых процессов. Подробно различия между осями и видами линий разобраны на странице p-V-, V-T- и p-T-диаграмм. Три параметра связаны уравнением состояния идеального газа.
Как читать диаграммы
| Диаграмма | Оси | Особенности |
|---|---|---|
| pV | \(p\), \(V\) | Изохора — вертикальная линия, изобара — горизонтальная; площадь под графиком процесса связана с работой газа. |
| pT | \(p\), \(T\) | Изохора изображается прямой \(p\sim T\); при постоянном давлении — горизонтальной линией. |
| VT | \(V\), \(T\) | Изобара изображается прямой \(V\sim T\); при постоянном объёме — вертикальной линией. |
На любом графике стрелка у линии показывает направление процесса. Одна и та же последовательность состояний может выглядеть по-разному на разных диаграммах, поэтому сначала определяют, что отложено по каждой оси.
Газ нагревают при постоянном объёме. На \(pV\)-диаграмме точка движется вверх по вертикали: \(V=const\), а давление растёт. На \(pT\)-диаграмме процесс изображается наклонной прямой, потому что \(p\sim T\).
Горизонтальная линия означает постоянство величины только тогда, когда эта величина указана на вертикальной оси. Например, горизонталь на \(pV\)-диаграмме — изобара, а на \(VT\)-диаграмме — изотерма: \(T=const\).
Как выглядит изохорический процесс на \(pV\)-диаграмме?
Главное
- Точка на диаграмме задаёт состояние газа, линия со стрелкой — процесс.
- Вид графика зависит от выбранных осей: \(pV\), \(pT\) или \(VT\).
- Для чтения диаграммы нужно определить постоянную величину и направление процесса.