С идеальным газом некоторой массы был произведен процесс, изображенный на рисунке. Вычертите эту диаграмму в координатах V, T и p, V.

Решение

На диаграмме T-p показан процесс, состоящий из следующих этапов:

• 1-2: Изохорное нагревание. Объём постоянен, температура растёт, давление растёт.


• 2-3: Изотермическое сжатие. Температура постоянна, объём уменьшается, давление растёт.


• 3-4: Изобарное нагревание. Давление постоянно, температура растёт, объём растёт.


• 4-5: Изохорное охлаждение. Объём постоянен, температура уменьшается, давление уменьшается.

Теперь построим диаграммы в координатах V-T и p-V, используя соотношение PV = nRT.

Диаграмма в координатах V-T:

• 1-2: Вертикальный отрезок вверх (V=const, T↑).


• 2-3: Горизонтальный отрезок влево (T=const, V↓).


• 3-4: Наклонный отрезок вверх (p=const, T↑, V↑).


• 4-5: Вертикальный отрезок вниз (V=const, T↓).

(Для визуализации диаграммы V-T, представьте оси V (горизонтальная) и T (вертикальная). Точки 1, 2, 3, 4, 5 будут расположены соответственно этапам процесса.)

Диаграмма в координатах p-V:

• 1-2: Изохора (p↑, V=const) - вертикальный отрезок вверх.


• 2-3: Изотерма (p↑, V↓) - кривая, идущая от верхнего левого угла к нижнему правому.


• 3-4: Изобара (p=const, V↑) - горизонтальный отрезок вправо.


• 4-5: Изохора (p↓, V=const) - вертикальный отрезок вниз.

(Для визуализации диаграммы p-V, представьте оси p (вертикальная) и V (горизонтальная). Точки 1, 2, 3, 4, 5 будут расположены соответственно этапам процесса.)

Примечание: Точное положение точек и наклоны линий на диаграммах зависят от конкретных значений температуры, давления и объёма на каждом этапе, которые не указаны в условии. Представлены качественные изображения процессов.