Задание 10 ЕГЭ по физике №00007758
Задание №10. МКТ и Термодинамика. Установление Соответствия
Циклы и Тепловые Машины
№2. Задание 10
ID: 00007758
Один моль идеального одноатомного газа, находившегося при давлении $p_1$ в сосуде объёмом $V_1$, изобарно нагревают от температуры $T_1$ до температуры $T_2$. Как изменятся приращение внутренней энергии газа и переданное газу количество теплоты, если нагревание этого газа осуществлять изохорно из того же начального состояния $(p1, V1, T1)$ до той же конечной температуры $T_2$?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: ФИПИ
Решение
Дано:
$\nu = 1 \text{ моль}, \quad T_1 \to T_2 \text{ (оба процесса)}, \quad$ процесс 1: изобарный, процесс 2: изохорныйНайти:
Как изменятся $\Delta U$ и $Q$ при переходе от изобарного к изохорному процессу?Решение:
Изменение внутренней энергии одноатомного идеального газа не зависит от вида процесса, а зависит только от изменения температуры: $$\Delta U = \frac{3}{2} \nu R \Delta T = \frac{3}{2} \nu R (T_2 - T_1)$$ Поскольку начальная и конечная температуры в обоих случаях одинаковы, $\Delta U$ не изменится. По первому началу термодинамики количество теплоты: $$Q = \Delta U + A$$ где $A$ — работа газа. При изобарном расширении газ совершает работу $A = p \Delta V \gt 0$, поэтому: $$Q_\text{изоб} = \Delta U + p(V_2 - V_1) \gt \Delta U$$ При изохорном процессе объём не изменяется, работа газа равна нулю: $$A_\text{изох} = 0 \implies Q_\text{изох} = \Delta U$$ Таким образом, при переходе к изохорному процессу переданное газу количество теплоты уменьшится.Ответ
32
Видеоразбор
Другие задания по теме «Циклы и Тепловые Машины» (8)
- Задание 10 №00025791 — Температуру нагревателя тепловой машины Карно повысили, оставив температуру…
- Задание 10 №00025789 — Количество теплоты, полученное рабочим телом идеальной тепловой машины Карно от…
- Задание 10 №00025783 — Тепловая машина работает по циклу Карно. Температуру холодильника тепловой…
- Задание 10 №00025774 — Температуру нагревателя идеальной тепловой машины, работающей по циклу Карно,…
- Задание 10 №00025771 — Температура холодильника идеального теплового двигателя, работающего по циклу…
- Задание 10 №00025762 — Температура нагревателя идеального теплового двигателя, работающего по циклу…
- Задание 10 №00025753 — Температуру нагревателя тепловой машины Карно понизили, оставив температуру…
- Задание 10 №00025746 — Тепловая машина работает по циклу Карно. Температуру нагревателя тепловой…