Построение графиков изопроцессов
Построение графиков изопроцессов — это изображение изменения состояния газа на координатной плоскости. Вид графика зависит от того, какая величина остаётся постоянной: температура, давление или объём.
Перед построением полезно повторить, что изопроцессы описывают изменение газа при неизменном одном из параметров, а законы идеального газа связывают давление \(p\), объём \(V\) и абсолютную температуру \(T\). Графики изопроцессов являются частью темы графики изопроцессов.
Основные виды графиков
| Процесс | Постоянная величина | Связь между параметрами | Вид графика |
|---|---|---|---|
| Изотермический | \(T=const\) | \(pV=const\) | На \(p(V)\) — гипербола |
| Изобарный | \(p=const\) | \(\frac{V}{T}=const\) | На \(V(T)\) — прямая через начало координат |
| Изохорный | \(V=const\) | \(\frac{p}{T}=const\) | На \(p(T)\) — прямая через начало координат |
Для изотермы при увеличении объёма давление уменьшается, поэтому ветвь гиперболы идёт вниз. В изобарном и изохорном процессах используют абсолютную температуру в кельвинах. Если на оси отложена температура в градусах Цельсия, прямая не проходит через начало координат.
Газ нагревают при постоянном давлении. Давление не меняется, а объём увеличивается пропорционально абсолютной температуре. Поэтому на плоскости \(V(T)\) нужно провести возрастающую прямую через начало координат.
Постоянство величины не означает, что её всегда откладывают на вертикальной оси. Например, при изохорном процессе \(V=const\), но удобный график закона строят в координатах \(p(T)\): меняющиеся величины находятся на осях.
Какой график получится для изотермического процесса на плоскости \(p(V)\)?
Главное
- Изотерма на графике \(p(V)\) — убывающая гипербола.
- Изобарный процесс изображают прямой зависимостью \(V\) от \(T\), а изохорный — прямой зависимостью \(p\) от \(T\).
- Для прямых, проходящих через начало координат, температуру нужно измерять в кельвинах.