Изопроцессы у фізиці: формули і вирішення завдань, основні поняття

Однією з цікавих і практично важливих тем у фізиці є термодинаміка газів. Системи, що знаходяться в цьому агрегатному стані, розглядають з використанням так званої моделі ідеального газу. Дана стаття присвячена вивчаються у 10 класі изопроцессам у фізиці та вирішення задач на цю тему.

Модель ідеального газу і рівняння стану

Як відомо, гази являють собою високоенергетичні системи, які здатні легко змінювати свою форму і об’єм. Модель ідеального газу полягає в тому, що вона передбачає відсутність розмірів у частинок і взаємодії між ними. Справедливість цієї моделі очевидна в ряді практичних випадків, оскільки відстані між газовими молекулами набагато перевищують їх лінійні розміри, а кінетична енергія їх руху на кілька порядків більше слабких взаємодій між хімічно нейтральними частками.

В 30-е роки XIX століття, збираючи та аналізуючи весь наявний експериментальний матеріал, французький вчений Клапейрона записав універсальне рівняння, що описує стан будь ідеальної газової системи. Це рівняння має вигляд:

P*V = n*R*T.

Видно, що в рівності містяться всі три основні термодинамічні змінні (P – тиск, V – об’єм і T – температура). Крім того, воно не залежить від хімічних властивостей системи, а визначається лише кількістю речовини n в ній. Символом R позначена газова постійна, рівна 8,314 Дж/(моль*К).