Термодинамика — Задание 9 ЕГЭ по физике №00004188
Задание №9. МКТ и Термодинамика. Выбор Утверждений
Термодинамика
№2. Задание 9
ID: 00004188
На рисунке показаны два процесса, проведённых с одним и тем же количеством газообразного гелия (р ㅡ давление гелия; Ѵ ㅡ его объём).
Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие процессы на рисунке.

1) В процессе 2 абсолютная температура гелия изобарно уменьшилась в 2 раза.
2) В процессе 1 плотность гелия уменьшилась в 5 раз.
3) Работа, совершённая гелием в процессе 1, в 2 раза больше работы, совершённой в процессе 2.
4) В процессе 1 внутренняя энергия гелия изобарно увеличилась в 5 раз.
5) В процессе 2 концентрация молекул гелия уменьшилась в 2 раза.
Источник: ФИПИ
Решение
Дано:
Точки на PV-диаграмме: 1 $(V_0;\,2P_0)$, 2 $(5V_0;\,2P_0)$, 3 $(2V_0;\,4P_0)$, 4 $(4V_0;\,4P_0)$.Найти:
Верные утвержденияРешение:
Утверждение А: температура в процессе 2 (3→4). По уравнению Менделеева-Клапейрона при изобарном процессе $T \propto V$: $$\frac{T_4}{T_3} = \frac{V_4}{V_3} = \frac{4V_0}{2V_0} = 2$$ Температура увеличилась в 2 раза, а не уменьшилась. Утверждение А — неверное. Утверждение Б: плотность в процессе 1 (1→2). Масса газа постоянна, поэтому $\rho \propto 1/V$: $$\frac{\rho_1}{\rho_2} = \frac{V_2}{V_1} = \frac{5V_0}{V_0} = 5$$ Плотность уменьшилась в 5 раз. Утверждение Б — верное. Утверждение В: работа газа в PV-диаграмме — площадь под графиком: $$A_1 = 2P_0 \cdot (5V_0 - V_0) = 8P_0 V_0$$ $$A_2 = 4P_0 \cdot (4V_0 - 2V_0) = 8P_0 V_0$$ Работы равны. Утверждение В — неверное. Утверждение Г: внутренняя энергия $U = \frac{3}{2}\nu RT \propto T$ в процессе 1: $$\frac{U_2}{U_1} = \frac{T_2}{T_1} = \frac{V_2}{V_1} = \frac{5V_0}{V_0} = 5$$ Внутренняя энергия увеличилась в 5 раз. Утверждение Г — верное. Утверждение Д: концентрация молекул в процессе 2 (3→4): $n \propto 1/V$: $$\frac{n_3}{n_4} = \frac{V_4}{V_3} = \frac{4V_0}{2V_0} = 2$$ Концентрация уменьшилась в 2 раза. Утверждение Д — верное.Ответ
245
Видеоразбор
Другие задания по теме «Термодинамика» (8)
- Задание 9 №00043011 — В вертикальном цилиндре под весомым поршнем находится 1 моль гелия. Поршень…
- Задание 9 №00026288 — При изучении процессов, происходящих с гелием, ученик занёс в таблицу…
- Задание 9 №00026281 — При изучении процессов, происходящих с гелием, ученик занёс в таблицу…
- Задание 9 №00025734 — Сосуд разделён на две равные по объёму части пористой неподвижной перегородкой.…
- Задание 9 №00025722 — В двух различных сосудах находится по 1 моль идеальных газов. Объём первого…
- Задание 9 №00025720 — В двух сосудах с одинаковыми объёмами находится по 2 моль разреженных газов –…
- Задание 9 №00025719 — В цилиндрическом сосуде, закрытом подвижным поршнем, находится водяной пар. С…
- Задание 9 №00025706 — Герметичный теплоизолированный сосуд разделили неподвижной перегородкой,…