Физика 10 класс Алгоритм решения графических задач на газовые законы К этим законам относятся законы, описывающие изопроцессы в газах (процессы, протекающие при каком – либо постоянном параметре p, V или Т). Изотермический процесс протекает при постоянной температуре (Т = Const). Устанавливает обратно пропорциональную зависимость между давлением p и объемом V данной массы газа; характеризуется законом Бойля – Мариотта pV = Const или p ~ 1 / V. Изобарный (изобарический) процесс протекает при постоянном давлении (p = Const). Устанавливает прямо пропорциональную зависимость между объемом V данной массы газа и его абсолютной температурой T; характеризуется законом Гей – Люссака V / T = Const или V ~ T. Изохорный (изохорический) процесс протекает при постоянном объеме (V = Const). Устанавливает прямо пропорциональную зависимость давления p данной массы газа от его абсолютной температуры T; характеризуется законом Шарля p / T = Const или p ~ T. Все эти процессы можно изобразить графически в разных осях координат: В задачах на газовые законы обычно требуется назвать процессы, изображенные на графике, и перевести их в другие координаты. Пример: Дан график кругового процесса в координатных осях pV p 2 1 3 V 0 Чтобы изобразить его в других координатных осях, надо составить вспомогательную таблицу: процесс 1-2 2-3 3–1 P V T Const Const Const название процесса изобарное расширение изохорное сжатие изотермическое сжатие название закона З-н Гей Люссака закон Шарля З-н БойляМариотта вид зависимости V~T p~T p~1/V Таблица заполняется по данным графика, начиная с процесса 1 -2: 1. Давление p остается постоянным. Ставим в графе «р» знак «Const». 2. Объем V увеличивается. Ставим в графе «V» стрелку, направленную вверх 3. Учитывая постоянство давления, в графе «название процесса» записываем: «изобарное расширение». 4. По названию процесса в графу «название закона» вносим: «закон Гей - Люссака». 5. По закону Г – Л при постоянном давлении объем и температура прямо пропорциональны. Значит, если растет объем, то температура тоже увеличивается. В графу «вид зависимости» ставим «V ~ T» и в графу «Т» - стрелку, направленную вверх. Заполняем вторую строчку таблицы: процесс 2 – 3 1. Давление газа р уменьшается. В графу «р» ставится стрелка вниз 2. Объем газа V остается постоянным. В графу «V» пишем «Const». 3. Если объем постоянный, а давление уменьшается в графу «название процесса» пишем: «изохорное сжатие». 4. Изохорный процесс описывает закон Шарля. Записываем это в графу «название закона». 5. По закону Шарля при постоянном объеме давление прямо пропорционально абсолютной температуре. Записываем это в графу «вид зависимости»: p~ T. 6. Если давление р падает, то и температура Т тоже уменьшается. В графу «Т» ставим стрелку, направленную вниз Заканчиваем описание кругового процесса. Заполняем третью строчку таблицы. Процесс 3 – 1. 1. На этом участке графика давление р увеличивается. В графе «р» - стрелка вверх 2. Объем V уменьшается. В графе V – стрелка вниз 3. Видим, что давление p обратно пропорционально объему V. Записываем это в графу «вид зависимости» p ~ 1 / v. 4. Такая зависимость называется «изотермическое сжатие». Записываем это в графу «название процесса». Этот процесс описывает закон Бойля – Мариотта. Записываем это в графу «название закона». 5. Закон Бойля – Мариотта выполняется при постоянной температуре. В графу «Т» ставим «Т = Const». Следующий этап работы – построение графиков в других осях координат Для построения графика в осях pТ надо по строчкам воспользоваться столбцами p и Т в таблице. Участки графиков 1 – 2, 2 – 3 и 3 – 1 строятся в соответствии со стрелками и знаками «Const» на соответствующих строчках: p 1 2 V 3 2 1 3 T T Для построения графика в осях координат VT использованы данные столбцов «V» и «Т» таблицы.