Một khối khí lí tưởng xác định thực hiện hai đẳng quá trình biến đổi trạng thái liên tiếp như hình vẽ. Gọi \({t_1}\) và \({t_3}\) lần lượt là nhiệt độ (tính bằng oC) của khối khí ở trạng thái
Từ đồ thị, ta đọc được các thông số trạng thái:
Trạng thái (1): \({p_1} = 3,6atm;{V_1} = 2l\). Nhiệt độ \({T_1} = {t_1} + 273 = 387 + 273 = 660K\).
Trạng thái (2): \({V_2} = 4,8l;{p_2} = 1,5atm\).
Quá trình (1) sang (2): \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{p_1}{V_1} = 3,6.2 = 7,2}\\{{p_2}{V_2} = 1,5.4,8 = 7,2}\end{array}} \right.\)
Vì \({p_1}{V_1} = {p_2}{V_2}\) nên quá trình từ (1) sang (2) là quá trình giãn nở đẳng nhiệt
Suy ra \({T_2} = {T_1} = 660K\).
Trạng thái (3): \({p_3} = 1,5{\rm{\;atm}};{V_3} = 2l\).
Quá trình từ (2) sang (3) là quá trình biến đổi ở áp suất không đổi (\({p_2} = {p_3} = 1,5atm\)), thể tích giảm từ 4,8l xuống \(2l\).
a) Đúng.
Từ (2) sang (3) áp suất giữ nguyên ở mức \(1,5{\rm{\;atm}}\) và thể tích giảm, nên đây là quá trình nén đẳng áp.
b) Sai.
Từ trạng thái (1) sang trạng thái (2), áp suất của khối khí giảm từ 3,6atm xuống 1,5atm.
c) Đúng.
Trong quá trình nén đẳng áp từ (2) sang (3), vì thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối nên khi thể tích giảm thì nhiệt độ cũng giảm, tức là \({T_3} < {T_2}\). Mà \({T_2} = {T_1}\) nên suy ra \({T_1} > {T_3}\).
d) Sai.
Áp dụng định luật Charles cho quá trình đẳng áp (2) sang (3):
\(\frac{{{V_2}}}{{{T_2}}} = \frac{{{V_3}}}{{{T_3}}} \Rightarrow \frac{{4,8}}{{660}} = \frac{2}{{{T_3}}} \Rightarrow {T_3} = 275{\rm{\;K}} = {2^{\rm{o}}}{\bf{C}}.\)
