МКТ (нет в 2026) — Задание ЕГЭ по физике №00007561

Дано:

одноатомный идеальный газ, $\nu = \text{const}$; VT-диаграмма с участками 1→2, 2→3, 3→4.

Найти:

изменение $P$ и $U$ на каждом участке.

Решение:

Участок 1→2. График представляет линейную зависимость $V$ от $T$, проходящую через начало координат. Это означает $V/T = \text{const}$, то есть изобарный процесс ($P = \text{const}$). Давление не изменяется. Внутренняя энергия одноатомного идеального газа: $$U = \frac{3}{2}\nu R T$$ На участке 1→2 температура увеличивается (видно из графика), следовательно, $U$ увеличивается. Участок 2→3. Объём остаётся постоянным ($V = \text{const}$) — изохорный процесс. По уравнению состояния $PV = \nu RT$ при $V = \text{const}$ и $\nu, R = \text{const}$: $$\frac{P}{T} = \text{const}$$ Температура увеличивается, значит, давление увеличивается. Так как $T$ увеличивается, внутренняя энергия $U = \dfrac{3}{2}\nu RT$ тоже увеличивается. Участок 3→4. Температура постоянна ($T = \text{const}$) — изотермический процесс. По закону Бойля–Мариотта $PV = \text{const}$. Объём увеличивается, значит, давление уменьшается. Так как $T = \text{const}$, внутренняя энергия $U = \dfrac{3}{2}\nu RT$ не изменяется.