ГЛАВА 19. ГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ

Толстым пунктиром на этих графиках показаны изобары, отвечающие большему давлению. Стрелкой на графиках показано направление изобарического процесса с ростом объема и температуры.

Часто задачи на графическое представление тепловых процессов ставятся так, что процесс задается графически (с помощью графика зависимости одного макроскопического параметра от другого). И требуется построить график зависимости других параметров газа друг от друга в этом процессе. При решении таких задач нужно придерживаться следующего примерного плана.

1. Сначала выделите на данном в условии графике отдельные участки процесса, которые можно анализировать независимо друг от друга. Как правило, это делается элементарно, а условие задачи часто помогает это сделать (как в примере 19.2 ниже, в котором участки процесса перенумерованы).

2. После этого нужно понять, является ли тот или иной участок изопроцессом, или все макропараметры газа в этом процессе изменяются. Будьте внимательны! Иногда в задачах школьного курса физики такие ситуации возникают, а школьники их не замечают (см. пример 19.6).

3. Затем необходимо понять, каким является график рассматриваемого процесса в тех координатах, в которых его нужно построить. Для этого нужно с помощью закона Клапейрона-Менделеева исключить из данной зависимости лишние параметры.

4. И в заключение нужно на основе данного в условии графика определить направление каждого процесса: т.е. понять, возрастают или убывают в этом процессе те макропараметры, зависимость которых исследуется.

5. Если в условии задан замкнутый процесс, то газ возвращается в свое первоначальное состояние, и, следовательно, графики этого процесса, которые вы строите, должны быть замкнуты.

Рассмотрим следующий пример.

Пример 19.2. С идеальным газом происходит циклический процесс, график которого в координатах «давление-объем» приведен на рис. 19.4 (участок графика 2-3 — изотерма). Построить графики зависимости p — T и V — T для этого процесса.

Решение. Исследуем отдельно все участки процесса: 1-2, 2-3 и 3-1.