ID: 00007754
На рисунке показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным идеальным газом, в координатах $р–Т$, где $р$ — давление газа, $Т$ — абсолютная температура газа. Количество вещества газа постоянно. Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующие процессы на графике.
1) Газ за цикл совершает отрицательную работу.
2) В процессе АВ газ получает положительное количество теплоты.
3) В процессе ВС внутренняя энергия газа остаётся неизменной.
4) В процессе DA газ изотермически расширяется.
5) В процессе СD над газом совершают работу внешние силы.
Источник: Основная волна ЕГЭ 2026 (Сибирь)
Цикл задан в осях $p$–$T$. В этих осях прямая, идущая через начало координат, — это изохора (ведь $\dfrac{p}{T}=\text{const}$ при постоянном объёме). Участки AB и CD проходят через начало координат — это изохоры; участки BC и DA идут при постоянной температуре — это изотермы. Расширение (рост объёма) происходит на изотерме BC при большей температуре. Проверим утверждения.
1) Газ за цикл совершает отрицательную работу? Расширение BC идёт при большей температуре, чем сжатие DA, поэтому работа газа за цикл положительна. Неверно.
2) В процессе AB газ получает положительную теплоту? AB — изохора с ростом температуры, работа не совершается ($V=\text{const}$), значит вся подведённая теплота идёт на рост внутренней энергии: $Q=\Delta U\gt0$. Верно.
3) В процессе BC внутренняя энергия постоянна? BC — изотерма, температура не меняется, а у идеального газа внутренняя энергия зависит только от температуры. Значит, $\Delta U=0$. Верно.
4) В процессе CD над газом совершают работу внешние силы? CD — изохора ($V=\text{const}$), работа в ней равна нулю. Неверно.
5) В процессе DA газ изотермически расширяется? DA идёт при меньшей температуре и это сжатие, а не расширение. Неверно.
Верные утверждения — 2 и 3.