Тип 9 № 12086

Изобарный процесс — процесс, при котором давление и масса вещества не изменяются. В процессе 2 давление $p$ газа остаётся постоянным, при этом объём $V$ увеличивается. Согласно уравнению состояния идеального газа $$\frac{pV}{T} = \text{const},$$ температура $T$ также должна увеличиться. Так как объём увеличился в 2 раза, температура возросла в 2 раза.

1. В процессе 1 отмечается увеличение объёма. При неизменной массе газа $m$ его плотность $\rho = \frac{m}{V}$ снижается. Объём вырастает в 5 раз, значит, новая плотность составит $$\rho_2 = \frac{m}{5V} = \frac{1}{5} \rho$$ — уменьшение в 5 раз.

2. Для процесса 1 справедливо, что давление не меняется, следовательно, это изобарный процесс с увеличением объёма: от $V_1 = 1$ до $V_2 = 5$, то есть в 5 раз.

3. В процессе 2 рост объёма происходит при постоянной массе газа, а значит, концентрация молекул в единице объёма уменьшается.

4. Работа, совершённая газом, вычисляется как площадь, ограниченная графиком $p(V)$. На рисунке видно, что эта площадь одинакова в обоих процессах.