Изохорный процесс
Изохорный процесс — это изменение состояния газа при постоянном объёме. Для данной массы газа при неизменном объёме давление прямо пропорционально его абсолютной температуре: при нагревании давление растёт, а при охлаждении уменьшается.
Изохорный процесс является одним из изопроцессов. Его можно наблюдать, например, в закрытом жёстком сосуде: стенки сосуда не двигаются, поэтому объём газа не меняется. Если газ нагревать, молекулы движаются быстрее и чаще ударяются о стенки, поэтому давление увеличивается.
Связь давления и температуры
Температуру в этой зависимости обязательно выражают в кельвинах, то есть используют абсолютную температуру. При постоянном объёме отношение давления к абсолютной температуре остаётся постоянным. Это содержание закона Шарля.
Газ в жёстком сосуде имел давление \(p_1=100\ \text{кПа}\) при температуре \(T_1=300\ \text{К}\). Его нагрели до \(T_2=600\ \text{К}\). Тогда \(p_2=p_1\frac{T_2}{T_1}=100\cdot\frac{600}{300}=200\ \text{кПа}\). Температура увеличилась в 2 раза, поэтому и давление увеличилось в 2 раза.
В формулах нельзя подставлять температуру в градусах Цельсия. Например, \(27\ ^\circ\text{C}=300\ \text{К}\), а не 27 К. Также изохорный процесс отличается от изобарного процесса, где постоянным остаётся давление.
Как изменится давление газа в жёстком сосуде, если абсолютную температуру увеличить в 3 раза?
Главное
- При изохорном процессе объём газа постоянен: \(V=\text{const}\).
- Давление прямо пропорционально абсолютной температуре: \(p/T=\text{const}\).
- В расчётах температуру нужно выражать в кельвинах.