ID: 00013001
На рисунке приведены графики двух изотермических процессов, проводимых с одной и той же массой газа. На основании графиков выберите все верные утверждения о процессах, происходящих с газом.
1) Оба процесса идут при одной и той же температуре.
2) В процессе 1 внутренняя энергия газа увеличивается.
3) Процесс 1 идет при более высокой температуре.
4) Процесс 2 идет при более высокой температуре.
5) В процессе 1 объем увеличивается.
Источник: ФИПИ
Уравнение состояния идеального газа:
$$pV = \nu RT$$
При изотермическом процессе ($T = \text{const}$) зависимость давления от объёма:
$$p = \frac{\nu RT}{V}$$
Это уравнение гиперболы вида $p = \frac{k}{V}$, где $k = \nu RT$. Чем больше коэффициент $k$, тем выше расположена гипербола. Поскольку $\nu$ и $R$ одинаковы для обоих процессов, более высокая гипербола соответствует большей температуре:
$$T_1 \gt T_2$$
Внутренняя энергия идеального газа $U = \frac{3}{2}\nu RT$ при изотермическом процессе не меняется. Объём в процессе 1 увеличивается (движение слева направо по графику).
Верные утверждения — 3 и 5.