ID: 00004052
Один моль одноатомного идеального газа участвует в процессе 1–2–3, график которого изображён на рисунке в координатах р–Т, где р — давление газа, Т — абсолютная температура газа.
Как изменяются объём газа V в ходе процесса 1—2 и плотность газа в ходе процесса 2–3?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: ФИПИ
Используем уравнение Менделеева–Клапейрона:
$$pV = \nu R T$$
Участок 1–2 — изобарный (давление постоянно), температура растёт. Выразим объём:
$$V = \dfrac{\nu R T}{p}$$
При постоянных $\nu$, $R$, $p$ и растущей $T$ объём увеличивается:
$$V \uparrow \ (\text{на } 1{-}2)$$
На участке 2–3 — изотермический процесс ($T = \text{const}$), при этом давление возрастает. Перепишем уравнение через плотность $\rho = \frac{m}{V}$, учтя $\nu = \frac{m}{M}$:
$$p = \dfrac{\rho R T}{M} \ \Rightarrow\ \rho = \dfrac{p M}{R T}$$
При $T = \text{const}$, $M = \text{const}$, $R = \text{const}$ и растущем $p$ плотность растёт:
$$\rho \uparrow \ (\text{на } 2{-}3)$$
$$V\ \text{увеличивается},\ \ \rho\ \text{увеличивается}$$