Global EE

МКТ (нет в 2026) — Задание ЕГЭ по физике №00007767

Задание №29. №21. Качественная Задача (нет в 2026)

МКТ (нет в 2026)

№2. Задание без номера

ID: 00007767

На $рТ$-диаграмме показано, как изменялись давление и абсолютная температура некоторого постоянного количества одноатомного разреженного газа при его переходе из начального состояния 1 в состояние 4.

Как при этом изменялись объём газа $V$ и его внутренняя энергия $U$ на каждом из трёх участков 1–2, 2–3, 3–4 (увеличивались, уменьшались или же оставались постоянными)? Ответ поясните, указав, какие физические явления и законы Вы использовали для объяснения.

Рисунок к заданию ЕГЭ по физике — МКТ (нет в 2026)

Источник: ФИПИ

Решение

По $pT$-диаграмме определяем характер каждого процесса (объём найдём из уравнения Менделеева–Клапейрона $pV = \nu RT$, внутреннюю энергию одноатомного газа — из $U = \dfrac{3}{2}\nu RT$).

Участок 1–2: график лежит на прямой, проходящей через начало координат, значит $\dfrac{p}{T} = \text{const}$ — это изохора, $V = \text{const}$. Температура растёт, поэтому объём НЕ изменяется, а внутренняя энергия УВЕЛИЧИВАЕТСЯ.

Участок 2–3: давление постоянно ($p = \text{const}$) — изобара. Температура растёт, значит объём УВЕЛИЧИВАЕТСЯ ($V \sim T$), и внутренняя энергия тоже УВЕЛИЧИВАЕТСЯ.

Участок 3–4: температура постоянна ($T = \text{const}$) — изотерма. Давление растёт, поэтому объём УМЕНЬШАЕТСЯ ($V \sim \dfrac{1}{p}$), а внутренняя энергия НЕ изменяется (она зависит только от температуры).

Ответ

1. Объём газа на участке 1–2 не изменялся, на участке 2–3 увеличивался, на участке 3–4 уменьшался. Внутренняя энергия газа на участках 1–2 и 2–3 увеличивалась, на участке 3–4 не изменялась.

2. Из уравнения Менделеева - Клапейрона $pV = vRT$ следует, что на участке 1–2 процесс является изохорным, поскольку график процесса 1–2 лежит на прямой, проходящей через начало координат ($p / T = const$, $v = const$); следовательно, объём газа остаётся постоянным. На участке 2–3 процесс является изобарным, $p = const$, $v = const$. Так как абсолютная температура газа увеличивается, значит, и объём газа увеличивается. На участке 3–4 процесс является изотермическим ($T = const$, $v = const$). Давление газа увеличивается, значит, объём газа уменьшается.

3. При этом внутренняя энергия газа $U = 3/2vRT$ при $v = const$ на участках 1–2 и 2–3 увеличивалась, так как абсолютная температура газа увеличивалась, а на участке 3–4 не изменялась (абсолютная температура на этом участке является постоянной величиной).

Видеоразбор

Другие задания по теме «МКТ (нет в 2026)» (8)