Закон Гей-Люссака

Ізобарний процес — це процес, який відбувається за постійного тиску (від грец. «барос» — тиск).

Зміна об’єму й температури газу за постійного тиску називаєть­ся ізобарним процесом.

Під час ізобарного процесу об’єм газу прямо пропорційний його абсолютній температурі: за . Це співвідношення називають законом Гей-Люссака— на честь французького вченого, який відкрив його на початку ХІХ ст.

Закон Гей-Люссака дозволяє пов’язати значення об’єму і тем­ператури певної маси газу у двох різних станах, якщо тиск газу в обох станах однаковий. Позначимо V₁ і T₁ значення об’єму й тем­ператури газу в стані 1, а V₂ і T₂ — у стані 2. Тоді зі співвідношення маємо: або інакше:

Під час ізобарного процесу об’єм певної маси газу прямо пропорційний його абсолютній температурі.

Співвідношення між об’ємом певної маси газу й абсолютною температурою за постійного тиску зображено графічно на рисунку.

Цей графік називають ізобарою. Він показує, що за постійного тиску об’єм газу прямо пропорційний його абсолютній температурі.

З позиції МКТ закон Гей-Люссака можна обґрунтувати: у разі ізобарного підвищення температури збільшується середня кінетична енергія молекул газу та їх середня швидкість, що пов’язано зі збільшенням довжини вільного пробігу молекул, тобто простору між ними. Тому у разі ізобарного розширення або стискання газу об’єм змінюється відповідно до зміни температури.

Слід ще раз підкреслити: якщо газ вільно змінював свій об’єм і при цьому зовнішні сили, які чинять на нього тиск, залишалися незмінними, то в ньому відбувався ізобарний процес.