Как изменяется давление газа при его нагревании и сжатии

Ключевые понятия термодинамики

В молекулярной физике и термодинамике изучаются тепловые процессы, при которых не меняется количество вещества и один из основных параметров его состояния: температура, давление или объем. Их также называют изопроцессами.

Изопроцессы возможны только в идеальных газах и описываются уравнением состояния идеального газа pV = RT, где р - давление, V - объем, R - универсальная газовая постоянная, равна 8,31 Дж/моль·К, а Т - температура.

Выделяют следующие виды изопроцессов:

Изобарный процесс - процесс протекающий при неизменном давлении. Иcходя из уравнения состояния идеального газа изобарный процесс описывается уравнением v/t = const; Изохорный процесс - процесс нагревания или охлаждения, при котором объем вещества остается неизменным. Описывается уравнением p/t = const; Изотермический процесс - протекающий при постоянной температуре T. Описывается уравнением pV = const. Решение задания

Таким образом, согласно уравнению p/t = const, во время нагревания газа его давление будет прямо пропорционально увеличиваться.

Также, согласно уравнению pV = const, при уменьшении объема газа его давление будет увеличиваться.

Согласно уравнения Менделеева-Клапейрона:

pV = (m/M) * R*T, где p - давление газа, V - объем газа, m - масса газа, M - молярная масса газа, R - универсальная газовая постоянная 8,31 Дж / (моль*К), T - температура газа.

Перенесем объем в правую сторону:

p = ((m/M) * R*T) / V.

При увеличении температуры, как видно из формулы, давление будет расти, так как оно прямо зависит от температуры.

При сжатии газа, уменьшается его объем, а следовательно, так как у нас обратная зависимость, давление тоже растет.

Ответ: давление растет и при нагревании и при сжатии.