МКТ (нет в 2026) — Задание ЕГЭ по физике №00007769

Дано:

Идеальный газ в цилиндре с подвижным поршнем. По диаграмме: процесс 1→2: $Q = 0$, $\Delta U \gt 0$; процесс 2→3: $\Delta U = 0$, $Q \gt 0$.

Найти:

как изменяется давление газа в процессах 1→2 и 2→3 — ?

Решение:

Процесс 1→2. По первому началу термодинамики $Q = \Delta U + A_{\text{газа}}$. Так как $Q = 0$, то $A_{\text{газа}} = -\Delta U \lt 0$ — работа газа отрицательна, значит газ сжимается и объём уменьшается. При этом $\Delta U \gt 0$ — температура растёт. По уравнению состояния $pV = \nu R T$: температура растёт, объём уменьшается, поэтому давление увеличивается.

Процесс 2→3. Здесь $\Delta U = 0$ — температура не меняется (изотермический процесс). Подведённая теплота $Q \gt 0$ идёт на работу газа $A_{\text{газа}} = Q \gt 0$ — газ расширяется, объём растёт. По закону Бойля–Мариотта ($pV = \text{const}$ при $T = \text{const}$) при увеличении объёма давление уменьшается.