1 Какой процесс изменения состояния термодинамической системы называют изобарным?
Изобарный процесс - это процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянном давлении.
2 Как изменяется объём идеального газа при увеличении его температуры при изобарном процессе?
При увеличении температуры идеального газа при изобарном процессе его объем также увеличивается.
3 Какой температуре по шкале Цельсия соответствует точка, в ко-торой продолжение изобары достигает оси температур?
Точка, в которой продолжение изобары достигает оси температур, соответствует температуре абсолютного нуля по шкале Цельсия, то есть -273.15 градусов Цельсия.
4 Можно ли реальный газ сжать до нулевого объёма? Ответ поясните.
Нет, реальный газ нельзя сжать до нулевого объема в условиях классической термодинамики. Это объясняется тем, что при приближении к нулевому объему газ приходит в состояние, где квантовые эффекты начинают играть существенную роль, и модели классической физики уже не применимы.
5 Сформулируйте закон Гей-Люссака.
Закон Гей-Люссака утверждает, что при постоянном объеме идеальный газ расширяется при нагревании на определенное количество градусов в том же самом отношении ко всем газам.
6 Объясните закон Гей-Люссака с точки зрения молекулярной теории.
С точки зрения молекулярной теории, закон Гей-Люссака объясняется тем, что при нагревании газа молекулы его составляющих получают дополнительную энергию, что приводит к увеличению их скоростей и столкновений со стенками сосуда, что приводит к увеличению давления. При постоянном объеме это приводит к увеличению температуры газа пропорционально его исходной температуре.
1 Как изменится объём идеального газа, если его абсолютную температуру уменьшить в 2 раза при неизменном давлении?
2 Как изменится абсолютная температура идеального газа, если объём сосуда, в котором он находится, изобарически увеличить в 3 раза?
3 При температуре 27 °С газ занимает объём 5 л. Какой объём займёт этот газ при температуре 87 °С, если его давление останется неизменным?
Для решения этой задачи можно использовать закон Гей-Люссака. По этому закону, при постоянном давлении идеальный газ расширяется пропорционально своей исходной температуре. Таким образом, можно пропорционально изменить объем газа:
\( V_1 / T_1 = V_2 / T_2 \)
Подставляя известные значения:
\( 5 \, л / (27 + 273) \, K = V_2 / (87 + 273) \, K \)
Решая уравнение относительно \( V_2 \), получаем:
\( V_2 = 5 \, л \times \frac{360}{300} = 6 \, л \)