Номер 2, страница 75 - гдз по физике 7 класс самостоятельные и контрольные работы Шабусов

2. При увеличении объема газа его давление...

а) остается неизменным;

б) становится равным нулю;

в) стремится к атмосферному;

г) увеличивается;

д) уменьшается.

Решение

Взаимосвязь между давлением, объемом и температурой идеального газа описывается уравнением состояния (уравнением Менделеева-Клапейрона):

$P V = \nu R T$

где $\text{P}$ — давление, $\text{V}$ — объем, $\nu$ — количество вещества газа, $\text{R}$ — универсальная газовая постоянная, а $\text{T}$ — абсолютная температура.

Выразим из этого уравнения давление:

$P = \frac{\nu R T}{V}$

Если предположить, что процесс происходит при постоянной температуре ($T = \text{const}$) и с постоянным количеством газа ($\nu = \text{const}$), то есть рассматривается изотермический процесс, то произведение $\nu R T$ будет постоянной величиной.

Из формулы видно, что давление $\text{P}$ обратно пропорционально объему $\text{V}$. Это означает, что при увеличении объема газа его давление будет уменьшаться. Физически это можно объяснить тем, что в большем объеме концентрация молекул газа становится меньше, и они реже ударяются о стенки сосуда, создавая меньшее давление.

Данная зависимость также известна как закон Бойля — Мариотта, который для изотермического процесса записывается как:

$P \cdot V = \text{const}$

Из этого соотношения следует, что для сохранения постоянства произведения, увеличение одного сомножителя (объема $\text{V}$) должно сопровождаться уменьшением другого (давления $\text{P}$).

Следовательно, при увеличении объема газа его давление уменьшается.

Ответ: д) уменьшается.