Анимация изохорного процесса

Компьютерная модель представляет собой иллюстрацию изохорного процесса.

Газ может участвовать в различных тепловых процессах, при которых могут изменяться все параметры, описывающие его состояние (pV и T). Если процесс протекает достаточно медленно, то в любой момент система близка к своему равновесному состоянию. Такие процессы называются квазистатическими. В привычном для нас масштабе времени эти процессы могут протекать и не очень медленно. Например, разрежения и сжатия газа в звуковой волне, происходящие сотни раз в секунду, можно рассматривать как квазистатический процесс. Квазистатические процессы могут быть изображены на диаграмме состояний (например, в координатах pV) в виде некоторой траектории, каждая точка которой представляет равновесное состояние.

Интерес представляют процессы, в которых один из параметров (pV или T) остается неизменным. Такие процессы называются изопроцессами.

Изохорный процесс – это процесс квазистатического нагревания или охлаждения газа при постоянном объеме V и при условии, что количество вещества ν в сосуде остается неизменным.

Используя уравнение состояния идеального газа  для изохорного процесса получаем, что давление газа p изменяется прямо пропорционально его абсолютной температуре: p ~ T или .

На плоскости (pT) изохорные процессы для заданного количества вещества ν при различных значениях объема V изображаются семейством прямых линий, которые называются изохорами. Большим значениям объема соответствуют изохоры с меньшим наклоном по отношению к оси температур.

Экспериментально зависимость давления газа от температуры исследовал французский физик Ж. Шарль (1787 г.). Поэтому уравнение изохорного процесса называется законом Шарля. Уравнение изохорного процесса может быть записано в виде:

где p0 – давление газа при T = T0 = 273,15 К (т. е. при температуре 0 °С). Коэффициент α, равный (1/273,15) К–1, называют температурным коэффициентом давления.

Модель может быть использована в режиме ручного переключения кадров и в режиме автоматической демонстрации (Фильм). Пользователь может приостановить или возобновить демонстрацию процесса с помощью кнопки «Старт/Стоп».