Изопроцессы

ИЗОПРОЦЕССЫ В ГАЗАХ
решение графических задач

р

Т

автор: Климкова Татьяна Юрьевна,
учитель физики
МОУ ЦО Московского района
Г. Нижний Новгород

1

2

3

4

5

6

7

Назовите графики, которые видите на рисунках

р

р

V

V

p

p

V

T

T

T

V

T

Сравните макроскопические параметры, используя графики, которые представлены
на рисунках

р

р

V

V

T

T

T1

T2

V1

V2

p1

p2

T2 > T1

V2

Рассмотрим способы решения задач на определение
характера изменения основных макроскопических
параметров

ВАЖНО

для постоянной массы газа

Температура выше на
той изотерме, график
которой лежит выше
в координатах р V

Давление больше на
той изобаре, график
которой лежит ниже
в координатах V T

Объем больше на
той изохоре, график
которой лежит ниже
в координатах р Т

Вывод: для выяснения характера
изменения параметра необходимо
проводить соответствующие ему
графики изопроцессов (изотермы,
изобары, изохоры )

1

2

V

T

p1

p2

Увеличивается или уменьшается давление газа в ходе процесса 1-2 ?

Решение:

Проведем изобары через
точки 1 и 2. В ходе процесса
осуществляется переход
с изобары, лежащей выше,
на изобару, лежащую ниже,
значит, давление газа в ходе
процесса 1–2 увеличивается

Определите, как изменялся объем данной
массы идеального газа в ходе цикла 1-2-3

р

Т

1

2

3

1-2 : V , т.к переходим на изохору, лежащую выше

2-3 : V , т.к переходим на изохору, лежащую ниже

3-1 : V , т.к переходим на изохору, лежащую выше

р

V

1

2

3

4

5

6

Определите, как изменялись давление,
объем и температура газа в процессе,
график которого изображен на рисунке

Проведем изохоры через точки, в которых объем
принимает минимальное и максимальное значения.
Очевидно, что в процессе 1-2: V , а в процессе 2-1: V

2. Проведем изобары через точки, в которых давление
достигает минимального и максимального значений.
Очевидно, что в процессе 3-4 : р , а в процессе 4-3 : р

3. Проведем изотермы через точки, в которых температура
имеет минимальное и максимальное значения.
Очевидно, что в процессе 6-5: Т , а в процессе 5-6 : Т

Рассмотрим способы решения задач на построение
графиков изопроцессов в осях РV , PT , VT ,
если представлен один из графиков

р

V

1

Представьте процесс в координатах PT, VT

РЕШЕНИЕ

1. Записываем
уравнение Клапейрона

р

V

T

p2

p1

p3

V1

V2

V3

2.

Анализируем :

1-2 : V= const

2-3 : T = const

3-1 : p= const

3.Начнем построение
с точки таким
образом, чтобы от нее
можно было «идти»
свободно в любом
направлении

T

Смотрим подсказки

Закрываем
параметр, который
не изменяется

p

значит, T

р

V

V

значит, Т

1

2

3

Вычертите представленную диаграмму в
координатах р Т, р V

V

T

1

2

3

4

p

T

p

V

1-2 :

p = const

V

T

2-3 :

V = const

T

значит, р

3-4 :

T = const

V

значит, р

4-1 :

V = const

T

значит, р

1

2

3

4

1

2

3

4

Постройте этот процесс в координатах
p Т, V Т

p

V

1

2

3

4

p

T

V

T

1-2 :

2-3 :

3-4 :

4-1 :

p = const

V

,значит, T

V = const

p

, значит, Т

T = const

p , V

V = const

p

, значит, Т

1

2

3

4

1

2

3

4

Рассмотрим способы решения задач,
в которых построение осложнено
дополнительными условиями

р

V

1

2

3

4

5

p

T

V

T

В рассматриваемом примере дополнительным
условием является принадлежность точек 1, 4, 5
одной изохоре

1

2

3

4

5

4

1

2

3

4

5

4

1-2 :

2-3 :

3-4 :

T = const

, p

4-5 :

V = const

V = const

p

p

, значит, Т

, значит, Т

p = const

V

, значит, Т

V

р

V

В рассматриваемом примере дополнительным
условием является принадлежность одной
изобаре точек 1, 3, 5, а другой изобаре точек 2 и 4

р

Т

Т

V

1

2

4

3

5

1-2 :

2-3 :

3-4 :

4-5 :

V = const ,

р

значит, Т

T = const

р

V

1

2

3

4

5

1

2

3

4

5

Точка 3 должна лежать
на одной изобаре с
точкой 1

Точка 4 должна лежать на одной изобаре с точкой 2

Точка 5 должна лежать
на одной изобаре
с точками 1 и 3

Точка 3 должна лежать
на одной изобаре
с точкой 1

Точка 4 должна лежать
на одной изобаре
с точкой 2

Точка 5 должна лежать
на одной изобаре
с точками 1 и 3

1. Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотский «ФИЗИКА 10»,
Москва, « Просвещение» , 2004

2. Л.А.Кирик «Самостоятельные и контрольные работы по
физике. Молекулярная физика и термодинамика»
Москва, «Илекса», 2000 .