Почему в изохорном процессе при понижении температуры давление газа уменьшается?

В изохорном процессе объём газа остаётся постоянным. Это означает, что газ находится в неизменном по размеру сосуде, и его молекулы не получают дополнительного пространства для движения.

Давление газа создаётся ударами молекул о стенки сосуда. При понижении температуры внутренняя энергия газа уменьшается, поэтому средняя скорость движения молекул становится меньше. Молекулы начинают двигаться медленнее и реже и слабее сталкиваются со стенками сосуда. В результате сила ударов уменьшается, а значит, уменьшается и давление газа.

Это можно объяснить с помощью закона Шарля для изохорного процесса:

где $p$ — давление газа, а $T$ — абсолютная температура (в Кельвинах). Из этой зависимости видно: если объём и количество газа не меняются, то давление прямо пропорционально температуре. При уменьшении температуры давление также уменьшается.

Например, если газ находится в закрытом металлическом баллоне и его охладить, объём баллона останется прежним, но молекулы газа будут двигаться медленнее. Поэтому они будут реже и с меньшей силой ударяться о стенки, и давление внутри баллона снизится.