ГЛАВА 19. ГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ

Строя изобару, проходящую через состояние 1, заключаем, что такое же давление газ оказывает в состоянии z, которое лежит на прямой, проходящей через состояние 1 и начало координат.

Пример 19.5. График зависимости давления идеального газа от его объема в циклическом процессе приведен на рис. 19.12. Все участки графика — отрезки прямых. Построить график зависимости объема газа от его температуры в этом процессе. Масса газа в течение процесса не изменяется.

Решение. Из трех процессов, из которых состоит рассматриваемый цикл, два являются изопроцессами: 1-2 — изохорический процесс, 3-1 — изобарический. А вот процесс 2-3, несмотря на то, что температура газа в состояниях 2 и 3 одинакова (так как одинаковы произведения давления газа на его объем в этих состояниях), изотермичесикм процессом не является. Для изотермического процесса зависимость p(V) является гиперболической (пример 19.1), а не линейной, как в этой задаче.

Поэтому построим сначала графики процессов 1-2 и 3-1, а затем подробно исследуем процесс 2-3. Графики изобарического процесса 1-2 и изохорического 3-1 строятся элементарно: это растущая прямая 1-2, продолжение которой проходит через начало координат, и горизонтальная прямая 3-1 (рис. 19.13). Причем «заканчивается» прямая 1-2 и «начинается» прямая 3-1 при одной и той же температуре, которая обозначена на графике как .

Чтобы найти зависимость объема от температуры для процесса 2-3 найдем зависимость давления от объема из данного в условии графика, а затем с ее помощью исключим давление из закона Клапейрона-Менделеева. Из данного в условии задачи графика находим