Изопроцессы — Задание 7 ЕГЭ по физике №00047561

На графике по горизонтали отложена абсолютная температура $T$, по вертикали — объём $V$. Масса газа постоянна. Разберём, какой процесс идёт на каждом участке, и найдём тот, где давление постоянно, а объём растёт.

Как выглядит изобара на осях $V$–$T$. При постоянном давлении работает закон Гей-Люссака: объём прямо пропорционален абсолютной температуре, $\dfrac{V}{T}=\text{const}$. График прямой пропорциональности — отрезок прямой, продолжение которой проходит через начало координат.

Участок 1. Вертикальный: температура не меняется, объём уменьшается (стрелка вниз). Это изотермическое сжатие.

Участок 2. Горизонтальный: объём не меняется, температура растёт. Это изохорный нагрев, расширения нет.

Участок 3. Наклонный отрезок, продолжение которого (пунктир) уходит в начало координат. Значит, объём пропорционален температуре — давление постоянно. Стрелка показывает, что объём растёт: это изобарное расширение.

Участок 4. Вертикальный: температура постоянна, объём растёт. Это расширение, но изотермическое, а не изобарное.

Проверим себя. «Изобарное» — значит, $\dfrac{V}{T}$ не меняется: на участке 3 и объём, и температура растут вместе, точки лежат на одной прямой через начало координат. Подходит только участок 3.