Logo
Logo

<<Изоэрга>>

Выясните, какому из трех процессов $1-2$, $1-3$ или $1-4$ соответствует «изоэрга», какому — изотерма, а какому — адиабата. Ответ обоснуйте.

$1$. Рассмотрим изотермическое расширение реального газа. Кинетическая энергия молекул однозначно определяется температурой $\left(U_{к}=\frac{3}{2} k T\right)$ и, следовательно, остается постоянной.
При нормальных условиях расстояния между молекулами существенно превышают их размер, поэтому между молекулами преобладают силы притяжения. При расширении газа против этих сил совершается положительная работа и потенциальная энергия молекул газа увеличивается. Следовательно, при перемещении вдоль изотермы в сторону больших объемов внутренняя
энергия газа увеличивается, при этом изотерма последовательно пересекает «изоэрги» со все большей энергией (см. рисунок ниже), а это означает, что в точке пересечения изотермы с «изоэргой» наклон изотермы относительно оси $O V$ меньше.

$2$. При адиабатическом расширении газа его внутренняя энергия уменьшается на величину работы, совершенной газом: $\Delta U=-\Delta A$. Следовательно, при перемещении вдоль адиабаты в сторону больших объемов мы переходим к «изоэргам» со все меньшей внутренней энергией, а это означает, что в точке пересечения адиабаты с «изоэргой» наклон адиабаты относительно оси $O V$ больше.
Таким образом, кривая $1-2$ является изотермой, кривая $1-3$ — «изоэргой», а кривая $1-4$ — адиабатой (см. рисунок ниже).

Ответ: Кривая $1-2$ является изотермой, кривая $1-3$ — «изоэргой», а кривая $1-4$ — адиабатой (см. рисунок ниже).