Изобарный процесс
Изобарный процесс — это изменение состояния газа, при котором давление остаётся постоянным. При таком процессе объём газа изменяется прямо пропорционально его абсолютной температуре: при нагревании газ расширяется, а при охлаждении сжимается.
Основная формула
Связь объёма и температуры выражает [[zakon-gej-lyussaka:закон Гей-Люссака|закон Гей-Люссака]]. Температуру в этой формуле нужно подставлять только в кельвинах, а объём можно измерять в любых согласованных единицах.
Здесь \(V_1\) и \(V_2\) — начальный и конечный объёмы, а \(T_1\) и \(T_2\) — соответствующие абсолютные температуры в кельвинах. Если давление постоянно, увеличение температуры в 2 раза приводит к увеличению объёма в 2 раза.
Газ занимал объём \(2\ л\) при температуре \(300\ К\). Его нагрели до \(450\ К\), сохранив постоянное давление. По формуле \(V_2=V_1\frac{T_2}{T_1}\) получаем \(V_2=2\cdot\frac{450}{300}=3\ л\). Объём увеличился в полтора раза.
Нельзя подставлять температуру в градусах Цельсия: \(20^\circ\text{C}\) — это не \(20\ К\). Сначала нужно перевести её в кельвины: \(T=t+273\). Также изобарный процесс не следует путать с [[izotermicheskiy-process:изотермическим процессом|изотермическим процессом]], где постоянной является температура, а не давление.
Газ нагрели при постоянном давлении от \(300\ К\) до \(600\ К\). Как изменился его объём?
Главное
- Изобарный процесс протекает при постоянном давлении: \(p=\text{const}\).
- Для данной массы газа \(\frac{V}{T}=\text{const}\), поэтому объём прямо пропорционален абсолютной температуре.
- Температуру в расчётах обязательно выражают в кельвинах.