ID: 00012996
На рисунке изображена диаграмма циклического процесса. Выберите из предложенных верные утверждения:
1. На участке 1–2 внутренняя энергия газа увеличивается.
2. На участке 2–3 газ совершает положительную работу.
3. На участке 3–4 давление газа увеличивается.
4. На участке 2–3 газу сообщили некоторое количество теплоты.
5. Внутренняя энергия газа в состоянии 1 больше, чем внутренняя энергия газа в состоянии 3.
Источник: ФИПИ
Утверждение А — «На участке 1–2 внутренняя энергия газа увеличивается».
На участке 1–2 температура постоянна (изотерма). Внутренняя энергия идеального газа $U = \frac{3}{2}nRT$ зависит только от температуры, поэтому $\Delta U = 0$. Утверждение неверно.
Утверждение Б — «На участке 2–3 газ совершает положительную работу».
На участке 2–3 объём постоянен (изохора). Работа газа $A = P \Delta V = 0$. Утверждение неверно.
Утверждение В — «На участке 3–4 давление газа увеличивается».
На участке 3–4 температура постоянна (изотерма), количество вещества постоянно. По уравнению $PV = \text{const}$ при уменьшении объёма давление растёт. Утверждение верно.
Утверждение Г — «На участке 2–3 газу сообщают теплоту».
По первому началу термодинамики: $Q = \Delta U + A$. На изохоре $A = 0$, а температура на участке 2–3 растёт, значит $\Delta U \gt 0$, поэтому $Q \gt 0$ — газу сообщают теплоту. Утверждение верно.
Утверждение Д — «Внутренняя энергия газа в состоянии 1 больше, чем в состоянии 3».
В точке 3 температура выше, чем в точке 1, следовательно $U_3 \gt U_1$. Утверждение неверно.