Физика и астрономия · 8 клас · урок 4 от 5

Изобарен процес

Изобарен процес е изменение на състоянието на газ при постоянно налягане, например газ под свободно движещо се бутало. Според закона на Гей-Люсак обемът е право пропорционален на абсолютната температура: V/T = const. При нагряване газът се разширява и извършва работа A = pΔV. Получената топлина отива и за увеличаване на вътрешната енергия, и за работа.

Работен лист за печат

Какво да запомним

  • p = const, V/T = const (Гей-Люсак).
  • Работа: A = pΔV.
  • Q = ΔU + A.
  • Графиката в (V, T) е права през началото.

Пример

3 L при 300 K, нагряваме до 400 K при същото налягане: V = 3·400/300 = 4 L.

Проверете се: 15 въпроса

Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.

  1. При какво условие протича изобарният процес?
    • При постоянна температура
    • При постоянен обем
    • При постоянно налягане
    • Без топлообмен

    Отговор: При постоянно налягане

    „Барос“ на гръцки означава тежест, оттам и налягане.

  2. Коя зависимост е изпълнена при изобарен процес?
    • pV = const
    • p/T = const
    • pT = const
    • V/T = const

    Отговор: V/T = const

    При постоянно налягане обемът е право пропорционален на абсолютната температура.

  3. Газ заема 3 L при 300 K. Какъв ще е обемът му при 400 K, ако налягането е постоянно?
    • 4 L
    • 2,25 L
    • 12 L
    • 3 L

    Отговор: 4 L

    V2 = V1T2/T1 = 3·400 : 300 = 4 L.

  4. Газ при постоянно налягане 100 kPa се нагрява и обемът му нараства от 2 L на 6 L. Каква работа извършва?
    • 400 J
    • 600 J
    • 800 J
    • 4 J

    Отговор: 400 J

    A = pΔV = 100 000·0,004 = 400 J.

  5. При изобарно нагряване газ получава 500 J топлина и извършва работа 200 J. Как се изменя вътрешната му енергия?
    • Увеличава се със 700 J
    • Увеличава се с 500 J
    • Увеличава се с 300 J
    • Увеличава се с 200 J

    Отговор: Увеличава се с 300 J

    ΔU = Q − A = 500 − 200 = 300 J.

  6. Как се нарича законът за изобарния процес?
    • Закон на Шарл
    • Закон на Бойл и Мариот
    • Закон на Паскал
    • Закон на Гей-Люсак

    Отговор: Закон на Гей-Люсак

    Зависимостта на обема от температурата при постоянно налягане е установена от Жозеф Гей-Люсак.

  7. Как се изменя обемът на газ при изобарно охлаждане?
    • Увеличава се
    • Не се изменя
    • Намалява
    • Става нула веднага

    Отговор: Намалява

    При постоянно налягане обемът е право пропорционален на абсолютната температура.

  8. Как изглежда графиката на обема спрямо абсолютната температура (V, T) при изобарен процес?
    • Права през началото на координатната система
    • Хипербола
    • Вертикална права
    • Парабола

    Отговор: Права през началото на координатната система

    V = const · T е права пропорционалност.

  9. Газ заема 6 L при 27 °C. При каква температура по Целзий ще заема 8 L при същото налягане?
    • 36 °C
    • 400 °C
    • 100 °C
    • 127 °C

    Отговор: 127 °C

    T1 = 300 K, T2 = 300 · 8/6 = 400 K, т.е. 127 °C.

  10. Газ с обем 4 L при налягане 100 kPa се нагрява изобарно от 300 K до 450 K. Каква работа извършва?
    • 400 J
    • 200 J
    • 600 J
    • 150 J

    Отговор: 200 J

    V2 = 4 · 450/300 = 6 L, ΔV = 2 L, A = pΔV = 105 · 2·10−3 = 200 J.

  11. Как се изменя обемът на газ при изобарно нагряване?
    • Намалява
    • Не се изменя
    • Увеличава се
    • Става нула

    Отговор: Увеличава се

    V/T = const: при по-висока температура обемът е по-голям.

  12. Защо балон, изнесен от топла стая на студено, се свива?
    • Изтича газ
    • Обемът намалява при охлаждане
    • Налягането пада до нула
    • Гумата се нагрява

    Отговор: Обемът намалява при охлаждане

    При почти постоянно налягане обемът на газа намалява с понижаване на температурата.

  13. Газ заема 10 L при 250 K. Какъв е обемът при 300 K при същото налягане?
    • 8,3 L
    • 12 L
    • 15 L
    • 2 L

    Отговор: 12 L

    V2 = 10 · 300/250 = 12 L.

  14. При изобарно нагряване газ извършва работа 300 J и вътрешната му енергия расте с 450 J. Колко топлина получава?
    • 150 J
    • 300 J
    • 450 J
    • 750 J

    Отговор: 750 J

    Q = ΔU + A = 450 + 300 = 750 J.

  15. Газ се нагрява изобарно от 300 K до 600 K. Колко пъти се увеличава обемът?
    • 2 пъти
    • 4 пъти
    • 1,5 пъти
    • Не се изменя

    Отговор: 2 пъти

    V/T = const: абсолютната температура се удвоява, значи и обемът.