На рисунке представлены графики изменения состояния идеального газа в координатах V-T. Какой из графиков в координатах p-V соответствует этому процессу? Дайте объяснение ответа.

Для идеального газа выполняется уравнение Менделеева–Клапейрона:

откуда

Поэтому, чтобы перейти от графика в координатах $V-T$ к графику в координатах $p-V$, нужно определить, как на каждом участке процесса связаны объём $V$ и температура $T$.

В координатах $V-T$:

• прямая, проходящая через начало координат, соответствует изобарному процессу ($p=\text{const}$), поскольку при постоянном давлении $V/T=\text{const}$. В координатах $p-V$ такой участок изображается горизонтальной линией;

• горизонтальный участок ($V=\text{const}$) соответствует изохорному процессу. В координатах $p-V$ он изображается вертикальной линией;

• вертикальный участок ($T=\text{const}$) соответствует изотермическому процессу. В координатах $p-V$ это ветвь гиперболы $pV=\text{const}$.

Направление процесса также необходимо сохранить: при постоянном объёме повышение температуры означает увеличение давления, а при постоянной температуре увеличение объёма приводит к уменьшению давления.

Таким образом, правильным будет тот график $p-V$, у которого каждому участку исходного графика $V-T$ соответствует описанный выше тип линии и сохраняется направление перехода между состояниями.

Без самого рисунка нельзя однозначно указать номер или букву правильного варианта, поскольку в условии здесь не показаны ни исходный график $V-T$, ни предложенные графики $p-V$.