При увеличении абсолютной температуры идеального газа в 2 раза его давление тоже увеличилось в 2 раза....

Для анализа данного вопроса воспользуемся основными уравнениями и законами идеального газа. Нам нужно определить процесс, в ходе которого при удвоении абсолютной температуры $T$ давление $P$ также увеличивается в 2 раза, при условии, что масса газа $аследовательноиколичествомолей(n$) остаётся постоянной.

Уравнение состояния идеального газа

Основное уравнение состояния идеального газа имеет вид: $PV=nRT$ где:

• $P$ — давление,
• $V$ — объём,
• $n$ — количество молей газа,
• $R$ — универсальная газовая постоянная,
• $T$ — абсолютная температура.

Условие задачи

Нам известно, что температура увеличивается в 2 раза, и давление тоже увеличивается в 2 раза: $T_2=2T_1$ $P_2=2P_1$

Анализ процесса

Подставим эти условия в уравнение состояния идеального газа для начального и конечного состояний газа.

Для начального состояния: $P_1{V}_1=nR{T}_1$

Для конечного состояния: $P_2{V}_2=nR{T}_2$

Подставим известные соотношения $P_2=2P_1$ и $T_2=2T_1$: $2P_1{V}_2=nR(2T_1)$

Упростим уравнение: $2P_1{V}_2=2nR{T}_1$

Сократим обе части уравнения на 2: $P_1{V}_2=nR{T}_1$

Сравним это уравнение с уравнением для начального состояния: $P_1{V}_1=nR{T}_1$

Мы видим, что: $P_1{V}_1=P_1{V}_2$

Отсюда следует, что: $V_1=V_2$

То есть, объём газа остаётся постоянным.

Вывод

Процесс, при котором объём газа остаётся постоянным, а давление и температура изменяются, называется изохорным процессом. В изохорном процессе объём не меняется $(V=\text{constant}$).

Таким образом, процесс, в ходе которого при увеличении абсолютной температуры идеального газа в 2 раза его давление тоже увеличивается в 2 раза, является изохорным.

Этот процесс называется изобарным процессом. Изобарный процесс - это процесс, при котором давление газа остается постоянным, в то время как температура и объем могут изменяться. В данном случае, увеличение абсолютной температуры в 2 раза приводит к увеличению давления в 2 раза при постоянной массе газа.