Циклы и Тепловые… — Задание 9 ЕГЭ по физике №00007752

Цикл — прямоугольник на $pV$-диаграмме: $1(6\text{ л};200\text{ кПа})$, $2(8;200)$, $3(8;100)$, $4(6;100)$. Температура пропорциональна произведению $pV$, поэтому максимальна она в состоянии $2$ ($pV$ наибольшее), где по условию $T=400$ К.

1) Изобарное расширение — это участок $1\to2$ ($p=200$ кПа, объём растёт с $6$ до $8$ л). Работа газа $A=p\,\Delta V=2\cdot10^5\cdot2\cdot10^{-3}=400$ Дж, а не $200$ Дж. Неверно.

2) Количество вещества найдём из состояния $2$: $\nu=\dfrac{pV}{RT}=\dfrac{2\cdot10^5\cdot8\cdot10^{-3}}{8{,}31\cdot400}\approx0{,}48$ моль. Это больше $0{,}45$ моля. Верно.

3) Изобарное сжатие — участок $3\to4$ ($p=100$ кПа, объём убывает с $8$ до $6$ л). Работа над газом $A=p\,|\Delta V|=1\cdot10^5\cdot2\cdot10^{-3}=200$ Дж. Верно.

4) Участок $4\to1$ — изохора ($V=6$ л), давление растёт, значит растёт и температура. При постоянном объёме газ не совершает работы, а его внутренняя энергия увеличивается, поэтому газ получает теплоту, а не отдаёт. Неверно.

5) Минимальная температура — в состоянии $4$ (наименьшее $pV$): $T_4=400\cdot\dfrac{100\cdot6}{200\cdot8}=150$ К, а не $100$ К. Неверно.

Верные утверждения: 2 и 3.