§ 5.7. Изобарический процесс.
Процесс в газе, который происходит при постоянной массе и неизменном давлении, называется
изобарическим (от греческого «барос» — тяжесть). Этот процесс был изучен французским физиком Л. Гей-Люссаком в 1802 г.
Поскольку при изобарическом процессе 
постоянно, то после сокращения на 
формула (5.3) принимает вид
Формула (5.16) является математическим выражением закона Гей-Люссака: при постоянной массе газа и неизменном давлении объем газа прямо пропорционален его абсолютной температуре. (Это видно и из уравнения Клапейрона — Менделеева (5.7): так как 
и 
постоянны, то объем V пропорционален Т.)
На рис. 5.1 схематически изображен опыт Гей-Люссака. Колба с газом помещается в сосуд с водой и льдом. В пробку вставлена трубка, изогнутая таким образом, что свободный конец ее горизонтален. Газ в колбе отделен от окружающего воздуха небольшим столбиком ртути в трубке. Температуру газа определяют по термометру, а объем — по положению столбика ртути.
Рис. 5.1.
Рис. 5.2.
Для этого на трубке нанесены деления, соответствующие определенному внутреннему объему трубки (при градуировке трубки можно учесть и расширение сосуда при нагревании, но оно сравнительно мало).
Сначала по положению столбика ртути 1 определяют 
— объем газа при 
Затем газ нагревают (столбик ртути перемещается в положение 2), в процессе нагревания записывают значения объема и температуры и строят график, который называется изобарой.
Оказывается, что изобара представляет собой прямую линию (рис. 5.2, а), которая пересекается с осью абсцисс в точке А.
Из подобия треугольников на рис. 5.2, а следует 
, или 
Обозначив 
через 
получим
Здесь 
— коэффициент объемного расширения газа (гл. 13).
Если повторять этот опыт для разных газов или для разных масс газа, то все графики будут пересекаться в точке А, соответствующей 
, т. е. коэффициент 
одинаков для всех газов. Зто означает, что расширение газа при изобарическом процессе не зависит от его природы.
Отметим, что для газов коэффициенты у и Р в формулах (4.2а) и (5.17) численно одинаковы, поэтому обычно пользуются одним 
