ID: 00002763
На рисунке показаны различные процессы изменения состояния идеального газа. В каком из процессов (1, 2, 3 или 4) внешние силы совершают над газом наименьшую положительную работу?
Источник: ФИПИ
$p$–$V$-диаграмма: 4 процесса. Процессы 1 и 2 — расширение, процессы 3 и 4 — сжатие.
Процесс с наименьшей положительной работой внешних сил.
Работа внешних сил над газом и работа газа связаны соотношением $A_{\text{внеш}} = -A_{\text{газ}}$.
При расширении ($\Delta V \gt 0$) газ сам совершает положительную работу, тогда $A_{\text{внеш}} \lt 0$ — процессы 1 и 2 не подходят.
При сжатии ($\Delta V \lt 0$) внешние силы совершают положительную работу. Подходят процессы 3 и 4.
На $p$–$V$-диаграмме работа численно равна площади под кривой. Чем меньше площадь под графиком сжатия, тем меньше работа внешних сил.
У процесса 4 площадь под графиком значительно меньше, чем у процесса 3, поэтому наименьшую положительную работу внешние силы совершают в процессе 4.