Global EE

Циклы и Тепловые… — Задание 9 ЕГЭ по физике №00012998

Задание №9. МКТ и Термодинамика. Выбор Утверждений

Циклы и Тепловые Машины

№2. Задание 9

ID: 00012998

На pV-диаграмме показан циклический процесс, состоящий из двух изохор и двух адиабат. В качестве рабочего вещества используется одноатомный идеальный газ.

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения.


1) Данный цикл соответствует циклу идеальной тепловой машины (циклу Карно).

2) В процессе 4–1 газ получил количество теплоты 450 Дж.

3) В процессе 2–3 газ отдал в 4 раза большее количество теплоты, чем получил в процессе 4–1.

4) Внутренняя энергия газа в процессе 1–2 уменьшается.

5) В процессах 1–2 и 3–4 газ не совершает работы.

Рисунок к заданию 9 ЕГЭ по физике — Циклы и Тепловые Машины

Источник: ФИПИ

Решение

Цикл состоит из двух изохор (4→1 при $V=1$ л и 2→3 при $V=4$ л) и двух адиабат (1→2 и 3→4). На адиабатах $Q=0$; на изохорах работа равна нулю, поэтому $Q=\Delta U$.

Утверждение 1: это не цикл Карно (у Карно две изотермы и две адиабаты, а здесь изохоры) — неверно.

Утверждение 2: на изохоре 4→1 газ получает теплоту

$$Q_{41} = \Delta U_{41} = \frac{3}{2}(p_1 - p_4)V_1 = \frac{3}{2}(600 - 300)\cdot 10^3 \cdot 1\cdot 10^{-3} = 450\ \text{Дж}$$

верно.

Утверждение 3: теплота, отданная в процессе 2→3, не в 4 раза больше полученной в 4→1 — неверно.

Утверждение 4: процесс 1→2 — адиабатное расширение, газ совершает работу при $Q=0$, поэтому внутренняя энергия уменьшается — верно.

Утверждение 5: на адиабатах 1→2 и 3→4 объём меняется, значит газ совершает работу — неверно.

Верные утверждения — 2 и 4.

Ответ

24

Видеоразбор

Другие задания по теме «Циклы и Тепловые Машины» (8)