•Определённая масса идеального газа сначала испытывает изобарное расширение, а затем изотермическое...

Для анализа процессов изобарного расширения и изотермического сжатия идеального газа, давайте представим эти процессы на графиках в координатах (p, T), (V, p) и (V, T).

1. Изобарное расширение:

   • В этом процессе давление (p) остается постоянным, объем (V) увеличивается, а температура (T) также увеличивается согласно закону Гей-Люссака: ( \frac{V}{T} = \text{const} ).

2. Изотермическое сжатие:

   • В этом процессе температура (T) остается постоянной, объем (V) уменьшается, а давление (p) увеличивается согласно закону Бойля-Мариотта: ( pV = \text{const} ).

Графики:

1. Координаты (p, T):

   • Для изобарного расширения: Поскольку давление постоянное, график будет горизонтальной линией, параллельной оси температуры (T). Температура увеличивается, поэтому точка на графике будет смещаться вдоль этой горизонтальной линии вправо.
   • Для изотермического сжатия: Поскольку температура постоянная, график будет вертикальной линией, параллельной оси давления (p). Давление увеличивается, поэтому точка на графике будет смещаться вверх вдоль этой вертикальной линии.

2. Координаты (V, p):

   • Для изобарного расширения: Поскольку давление постоянное, график будет горизонтальной линией, параллельной оси объема (V). Объем увеличивается, поэтому точка на графике будет смещаться вправо вдоль этой горизонтальной линии.
   • Для изотермического сжатия: Поскольку ( pV = \text{const} ), график будет гиперболой. Объем уменьшается, а давление увеличивается, поэтому точка на графике будет двигаться по гиперболе влево и вверх.

3. Координаты (V, T):

   • Для изобарного расширения: Поскольку ( \frac{V}{T} = \text{const} ), график будет прямой линией, проходящей через начало координат (если рассматривать абсолютные температуры). Объем и температура увеличиваются, поэтому точка на графике будет двигаться по этой прямой вправо и вверх.
   • Для изотермического сжатия: Поскольку температура постоянная, график будет горизонтальной линией, параллельной оси объема (V). Объем уменьшается, поэтому точка на графике будет смещаться влево вдоль этой горизонтальной линии.

Итак, резюмируем:

1. (p, T):

   • Изобарное расширение: горизонтальная линия ( p = \text{const} ), точка движется вправо.
   • Изотермическое сжатие: вертикальная линия ( T = \text{const} ), точка движется вверх.

2. (V, p):

   • Изобарное расширение: горизонтальная линия ( p = \text{const} ), точка движется вправо.
   • Изотермическое сжатие: гипербола ( pV = \text{const} ), точка движется влево и вверх.

3. (V, T):

   • Изобарное расширение: прямая линия через начало координат ( \frac{V}{T} = \text{const} ), точка движется вправо и вверх.
   • Изотермическое сжатие: горизонтальная линия ( T = \text{const} ), точка движется влево.

Изобразим данные процессы на графиках различных параметров:

1. График на осях (p, T): Изобарное расширение: В данном случае давление (p) остается постоянным, а температура (T) увеличивается. График будет представлять собой горизонтальную прямую. Изотермическое сжатие: В данном случае температура (T) остается постоянной, а давление (p) увеличивается. График на этом участке будет представлять собой вертикальную прямую.

2. График на осях (V, p): Изобарное расширение: В этом случае объем (V) увеличивается при постоянном давлении (p). График будет представлять собой прямую линию, идущую вправо под углом к осям. Изотермическое сжатие: В данном случае объем (V) уменьшается при постоянной температуре (T). График на этом участке будет представлять собой кривую, идущую вниз.

3. График на осях (V, T): Изобарное расширение: При постоянном давлении (p) объем (V) увеличивается, а температура (T) также увеличивается. График будет представлять собой прямую линию, идущую вверх и вправо. Изотермическое сжатие: При постоянной температуре (T) объем (V) уменьшается, а давление (p) увеличивается. График на этом участке будет представлять собой кривую, идущую вниз и влево.

Таким образом, на графиках (p, T); (V, p); (V, T) можно наглядно представить процессы изобарного расширения и изотермического сжатия идеального газа.