Изохорен процес
Изохорен процес е изменение на състоянието на газ при постоянен обем, например газ в затворена бутилка. Според закона на Шарл налягането е право пропорционално на абсолютната температура: p/T = const. Газът не извършва работа, затова цялата получена топлина увеличава вътрешната му енергия. Затова затворени флакони не бива да се нагряват: налягането в тях расте.
Какво да запомним
- V = const, p/T = const (Шарл).
- Температурата задължително е в келвини.
- A = 0, Q = ΔU.
- Графиката в (p, T) е права през началото.
Пример
150 kPa при 27 °C = 300 K; при 127 °C = 400 K: p = 150·400/300 = 200 kPa.
Проверете се: 15 въпроса
Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.
При какво условие протича изохорният процес?
- При постоянна температура
- При постоянно налягане
- Без топлообмен
- При постоянен обем
Отговор: При постоянен обем
„Хора“ идва от гръцки и означава пространство, т.е. обем.
Как се изменя налягането на газ при изохорно охлаждане?
- Увеличава се
- Не се изменя
- Става нула
- Намалява
Отговор: Намалява
При постоянен обем p/T = const, затова при по-ниска температура налягането е по-ниско.
Газ при 27 °C има налягане 150 kPa. Какво ще е налягането му, ако го нагреем изохорно до 127 °C?
- 705,6 kPa
- 112,5 kPa
- 250 kPa
- 200 kPa
Отговор: 200 kPa
T1 = 300 K, T2 = 400 K. p2 = 150·400 : 300 = 200 kPa.
Защо не бива да се хвърлят аерозолни флакони в огън?
- Обемът на газа намалява
- При нагряване налягането в затворения съд расте и той може да се пръсне
- Налягането в съда намалява
- Газът се втечнява
Отговор: При нагряване налягането в затворения съд расте и той може да се пръсне
Обемът на флакона е постоянен, затова при нагряване налягането расте пропорционално на абсолютната температура.
Газ получава 400 J топлина при изохорен процес. Каква работа извършва и как се изменя вътрешната му енергия?
- A = 0, ΔU = 400 J
- A = 400 J, ΔU = 0
- A = 200 J, ΔU = 200 J
- A = 0, ΔU = 0
Отговор: A = 0, ΔU = 400 J
Обемът не се мени, значи A = 0 и цялата топлина увеличава вътрешната енергия.
Как се нарича законът за изохорния процес?
- Закон на Бойл и Мариот
- Закон на Архимед
- Закон на Шарл
- Закон на Ом
Отговор: Закон на Шарл
Зависимостта на налягането от температурата при постоянен обем е установена от Жак Шарл.
Коя зависимост е изпълнена при изохорен процес с дадена маса газ?
- p/T = const
- pV = const
- V/T = const
- pT = const
Отговор: p/T = const
При постоянен обем налягането е право пропорционално на абсолютната температура.
Как изглежда графиката на налягането спрямо абсолютната температура (p, T) при изохорен процес?
- Права през началото на координатната система
- Хипербола
- Хоризонтална права
- Окръжност
Отговор: Права през началото на координатната система
p = const · T е права пропорционалност, чиято графика е права през началото.
Газ в затворена бутилка при 300 K има налягане 120 kPa. При каква абсолютна температура налягането ще стане 160 kPa?
- 225 K
- 360 K
- 400 K
- 500 K
Отговор: 400 K
p1/T1 = p2/T2: T2 = 300 · 160/120 = 400 K.
Защо налягането в автомобилните гуми се проверява, когато са студени?
- При движение налягането пада до нула
- При движение гумите се загряват и налягането в тях расте
- Студените гуми имат по-голям обем
- Температурата не влияе на налягането
Отговор: При движение гумите се загряват и налягането в тях расте
Обемът на гумата почти не се изменя, затова при загряване налягането расте и показанието би било завишено.
Каква работа извършва газът при изохорен процес?
- Положителна
- Отрицателна
- Нулева
- Максимална
Отговор: Нулева
Обемът не се изменя (ΔV = 0), затова A = pΔV = 0.
Как се изменя налягането на газ при изохорно нагряване?
- Намалява
- Расте
- Остава същото
- Става отрицателно
Отговор: Расте
p/T = const: при по-висока температура налягането е по-голямо.
В какви единици трябва да е температурата в закона на Шарл?
- Келвини
- Градуси Целзий
- Джаули
- Паскали
Отговор: Келвини
Законът p/T = const е верен само за абсолютната температура.
Газ в бутилка при 200 K има налягане 100 kPa. Какво е налягането при 500 K?
- 40 kPa
- 350 kPa
- 400 kPa
- 250 kPa
Отговор: 250 kPa
p2 = 100 · 500/200 = 250 kPa.
При изохорно охлаждане газ отдава 150 J топлина. Как се изменя вътрешната му енергия?
- Намалява със 150 J
- Расте със 150 J
- Не се изменя
- Намалява с 300 J
Отговор: Намалява със 150 J
A = 0, затова ΔU = Q = −150 J.