Изобарический процесс
Изобарический процесс — это изменение состояния газа при постоянном давлении. Для данной массы газа при таком процессе объём увеличивается при нагревании и уменьшается при охлаждении пропорционально абсолютной температуре.
Рассматривать изобарический процесс удобно после изучения уравнения Менделеева—Клапейрона. Если масса газа постоянна и давление не изменяется, из этого уравнения следует закон Гей—Люссака.
Здесь \(V\) — объём газа, а \(T\) — абсолютная температура в кельвинах: \(T=t+273\). Поэтому температуру в градусах Цельсия нельзя непосредственно подставлять в формулу. При постоянном давлении отношение объёма к абсолютной температуре остаётся неизменным.
Газ при температуре \(T_1=300\,\text{К}\) занимает объём \(V_1=2\,\text{л}\). Его нагрели до \(T_2=450\,\text{К}\) при постоянном давлении. Тогда \(V_2=V_1\frac{T_2}{T_1}=2\cdot\frac{450}{300}=3\,\text{л}\). Объём увеличился в 1,5 раза — так же, как абсолютная температура.
Изобарический процесс происходит при постоянном давлении, а не при постоянном объёме. При постоянном объёме протекает изохорический процесс. Не следует также путать изобарический процесс с изотермическим процессом, где постоянной является температура.
Газ нагревают при постоянном давлении от \(27\,^{\circ}\text{C}\) до \(327\,^{\circ}\text{C}\). Во сколько раз изменится его объём?
Главное
- Изобарический процесс протекает при постоянном давлении: \(p=\mathrm{const}\).
- Для данной массы газа \(V/T=\mathrm{const}\), поэтому объём прямо пропорционален абсолютной температуре.
- Температуру в расчётах нужно выражать в кельвинах, а не в градусах Цельсия.