Một khối khí thực hiện chu trình biến đổi trạng thái có đường biểu diễn là hình bình hành khép kín như hình vẽ. Ở trạng thái (1) lượng khí chiếm thể tích 400 \(c{m^3}\).

Đồ thị là đồ thị \(p - T\).

Với một lượng khí xác định, ta có:

\(\frac{{pV}}{T} = {\rm{hang so}}\)

Suy ra:

\(V\~\frac{T}{p}\)

Ở trạng thái \((1)\):

\({p_1} = 1,0\) atm, \({T_1} = 290\;K\), \({V_1} = 400\;c{m^3}\).

a) Đúng

Quá trình \((2) \to (3)\) là đoạn nằm ngang trên đồ thị \(p - T\), nên áp suất không đổi:

\({p_2} = {p_3} = 1,8\) atm

Khi đi từ \((2)\) đến \((3)\), nhiệt độ tăng nên thể tích tăng.

Vậy đây là quá trình dãn nở đẳng áp.

b) Đúng

Trước hết tìm \({T_2}\).

Quá trình \((1) \to (2)\) là đẳng tích nên:

\(\frac{{{p_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}}}{{{T_2}}}\)

Suy ra:

\({T_2} = \frac{{{p_2}{T_1}}}{{{p_1}}} = \frac{{1,8.290}}{{1,0}} = 522\;K\)

Từ đồ thị hình bình hành:

\({T_4} = 870\;K\)

Do đó:

\({T_3} = {T_2} + ({T_4} - {T_1}) = 522 + (870 - 290) = 1102\;K\)

Ở trạng thái \((3)\):

\({p_3} = 1,8\) atm, \({T_3} = 1102\;K\)

Áp dụng:

\(\frac{{{p_1}{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_3}{V_3}}}{{{T_3}}}\)

Suy ra:

\({V_3} = {V_1}.\frac{{{p_1}}}{{{p_3}}}.\frac{{{T_3}}}{{{T_1}}}\)

\({V_3} = 400.\frac{{1,0}}{{1,8}}.\frac{{1102}}{{290}} \approx 844,4\;c{m^3}\)

c) Đúng

Như trên, quá trình \((1) \to (2)\) là đẳng tích:

\(\frac{{{p_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}}}{{{T_2}}}\)

\({T_2} = \frac{{1,8.290}}{{1,0}} = 522\;K\)

d) Sai

Quá trình \((1) \to (2)\) là đẳng tích vì đường thẳng đi qua gốc tọa độ, tức là \(\frac{p}{T}\) không đổi.

Nhưng quá trình \((3) \to (4)\) không phải đẳng tích.

Ta kiểm tra:

Ở trạng thái \((3)\):

\({V_3} \approx 844,4\;c{m^3}\)

Ở trạng thái \((4)\):

\({p_4} = 1,0\) atm, \({T_4} = 870\;K\)

\({V_4} = {V_1}.\frac{{{p_1}}}{{{p_4}}}.\frac{{{T_4}}}{{{T_1}}}\)

\({V_4} = 400.\frac{{1,0}}{{1,0}}.\frac{{870}}{{290}} = 1200\;c{m^3}\)

Vì \({V_4} \ne {V_3}\) nên quá trình \((3) \to (4)\) không phải đẳng tích.