На рисунке показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным идеальным газом, в координатах V−T, где V — объем газа, T — абсолютная температура газа. Количество вещества газа постоянно. Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующие процессы на графике, и укажите их номера.
1) В состоянии В концентрация газа максимальна.
2) В процессе AB газ получает некоторое количество теплоты.
3) В процессе ВС внутренняя энергия газа остается неизменной.
4) Давление газа в процесс CD постоянно, при этом газ совершает положительную работу.
5) В процессе DA давление газа изохорно увеличивается.
Источник: ФИПИ
Решение
Дано:
циклический процесс в координатах VT; количество вещества \nu = \mathrm{const}; одноатомный идеальный газ \quad
Найти:
верные утверждения
Решение:
Из уравнения pV = \nu RT получаем:
V = \frac{\nu R}{p} \cdot T
Если зависимость V(T) — прямая через начало координат, то p = \mathrm{const} (изобарный процесс).
Участок AB: прямая через начало координат \Rightarrow изобарный процесс. Объём и температура растут, поэтому A \gt 0 и \Delta U \gt 0. По первому началу:
Q = \Delta U + A \gt 0
Газ получает теплоту. Утверждение 2 верно.
Участок BC: температура не меняется (изотермический). Внутренняя энергия одноатомного газа:
U = \frac{3}{2}\nu RT
При T = \mathrm{const} имеем \Delta U = 0. Утверждение 3 верно.
Концентрация n = N/V. В точке B объём максимален при постоянном числе частиц, значит концентрация минимальна, а не максимальна. Утверждение 1 неверно.
Участок CD: прямая через начало \Rightarrow изобарный, объём уменьшается \RightarrowA \lt 0. Газ не совершает положительной работы. Утверждение 4 неверно.
Участок DA: изохорный (V = \mathrm{const}). Температура падает, p = \frac{\nu RT}{V} падает — давление уменьшается. Утверждение 5 неверно.
Ответ
23
Видеоразбор
Задание 9 ЕГЭ по физике: На рисунке показан график циклического процесса, проведённого с… | Global EE
