При увеличении абсолютной температуры в 2 раза увеличение давления идеального газа также в 2 раза происходит при изохорном процессе.
Давайте разберемся, почему это так, используя уравнение состояния идеального газа:
[ PV = nRT ]
где ( P ) — давление, ( V ) — объем, ( n ) — количество вещества, ( R ) — универсальная газовая постоянная, ( T ) — абсолютная температура.
Рассмотрим каждый из возможных процессов:
1) Изобарный процесс:
- В этом процессе давление (( P )) остается постоянным.
- Согласно уравнению состояния, если температура (( T )) увеличивается, то объем (( V )) должен увеличиваться, чтобы компенсировать изменение температуры и сохранить постоянным произведение ( PV ). Таким образом, при изобарном процессе увеличение температуры не приводит к изменению давления.
2) Изохорный процесс:
- В этом процессе объем (( V )) остается постоянным.
- Если температура (( T )) увеличивается в 2 раза и объем остается постоянным, то для уравновешивания уравнения состояния давление (( P )) также должно увеличиться в 2 раза. Это соответствует условию задачи.
3) Изотермический процесс:
- В этом процессе температура (( T )) остается постоянной.
- Поскольку температура не меняется, увеличение температуры в 2 раза невозможно, и, следовательно, давление не изменяется в результате изменения температуры.
Таким образом, при изохорном процессе увеличение абсолютной температуры идеального газа в 2 раза приводит к увеличению давления газа тоже в 2 раза. Правильный ответ — изохорный процесс (вариант 2).