2018-02-17
Один моль идеального газа участвует в некотором процессе, изображенном в р,V-координатах (рис.). Продолжения отрезков прямых 1—2 и 3—4 проходят через начало координат, а кривые 1—4 и 2—3 являются изотермами. Изобразить этот процесс в Т, V -координатах и найти объем $V_{3}$, если известны объемы $V_{1}$ и $V_{2} = V_{4}$.
Решение:
Из пропорциональности между р и V на участках 1-2 и 3-4 графика (рис.) следует, что
$p_{1}/p_{2} = V_{1}/V_{2}, p_{3}/p_{4} = V_{3}/V_{4}$.
Из изотермичности процессов, описываемых участками 4—1 и 2—3, следует, что
$p_{1}V_{1} = p_{5}V_{4}, p_{2}V_{2} = p_{3}V_{3}$.
По условию $V_{2} = V_{4}$. Из уравнений получаем
$\frac{V_{1}V_{3} }{V_{2}V_{4} } = \frac{V_{4}V_{2} }{V_{1}V_{5} }, V_{3} = \frac{V_{4}V_{2} }{V_{1} } = \frac{V_{2}^{2} }{V_{1} }$.
Так как $pV = RT$, то на неизотермических участках, где давление пропорционально объему, температура пропорциональна $V^{2}$. Поэтому график процесса имеет в Т,V-координатах вид, представленный на рис.