Какое значение объема v2 после расширения и какая температуры T2 после изобарного охлаждения? Как изображается процесс

Термодинамика: идеальный газ и процессы
Инструкция:
Чтобы ответить на вашу задачу, вам необходимо знать значения объема \(V1\), температуры \(T1\) и коэффициента объемного расширения газа \(\beta\) до проведения процесса. Также вам понадобится знать, какой процесс происходит.
В случае изобарного охлаждения идеального газа, его давление остается постоянным, а объем и температура изменяются. Закон Гей-Люссака гласит, что при изобарном процессе отношение начального объема к конечному объему равно отношению начальной температуры к конечной температуре изобарного процесса: \( \frac{V1}{V2} = \frac{T1}{T2} \).
Объем \(V2\) после расширения можно найти, применив эту формулу и известные значения \(V1\) и \(T1\). Температуру \(T2\) после изобарного охлаждения можно найти, решив эту формулу относительно \(T2\).
На графике изобарного процесса идеального газа мы увидим прямую линию, параллельную оси объема, так как давление остается постоянным.

Например:
Вам дано, что \(V1 = 2 \, м^3\), \(T1 = 300 \, К\) и \(\frac{V1}{V2} = \frac{T1}{T2}\).
Чтобы найти \(V2\), вы можете использовать известные значения и преобразовать уравнение следующим образом: \(\frac{V1}{V2} = \frac{T1}{T2} \Rightarrow V2 = \frac{T2}{T1} \cdot V1\).
Подставив значения, получим \(V2 = \frac{T2}{300} \cdot 2\).
Аналогично, для нахождения \(T2\) вы можете преобразовать уравнение: \(V2 = \frac{T2}{T1} \cdot V1 \Rightarrow T2 = \frac{V2 \cdot T1}{V1}\).
Подставив значения, получим \(T2 = \frac{V2 \cdot 300}{2}\).
Теперь вы можете решить эти уравнения, подставив известные значения и найденные значения \(V2\) и \(T2\) для получения точных численных ответов.

Совет:
Для лучшего понимания процесса изобарного охлаждения идеального газа, рекомендуется ознакомиться с законом Гей-Люссака и его применением в задачах, а также с графическим представлением изобарного процесса. Обратите внимание на то, что при изобарном процессе давление не меняется, поэтому график будет представлять собой прямую линию, параллельную оси объема.

Задача на проверку:
Если начальный объем газа равен \(4 \, м^3\), начальная температура равна \(400 \, К\) и \(V2 = 8 \, м^3\), по какой температуре \(T2\) происходит изобарное охлаждение?