МКТ (нет в 2026) — Задание ЕГЭ по физике №00010586

Поршень в сосуде удерживается силой трения: пока сила давления газа на поршень не превысит максимальную силу трения, поршень стои́т на месте. Это и определяет, как меняется объём.

Участок 1–2. На $p$–$T$-диаграмме точки лежат на прямой, идущей в начало координат: давление прямо пропорционально температуре, $p\propto T$. Такая зависимость при постоянном объёме — это закон Шарля ($\frac{p}{T}=\text{const}$). Значит, объём не меняется: газ нагревают, его давление растёт, но поршень пока неподвижен, потому что сила давления ещё не превзошла максимальную силу трения. Объём на участке 1–2 оставался неизменным.

Участок 2–3. Здесь давление постоянно (горизонтальный отрезок), а температура растёт. Постоянное давление означает, что поршень пришёл в движение: сила давления газа достигла значения, при котором уравновешивает трение, и дальше остаётся такой же. Это изобарный процесс, для него закон Гей-Люссака $\frac{V}{T}=\text{const}$: при росте температуры объём растёт. Объём на участке 2–3 увеличивался.

Коротко: сначала газ «накапливал» давление при неподвижном поршне (объём постоянен), а затем, преодолев трение, толкал поршень при постоянном давлении (объём растёт).