ID: 00013005
При исследовании изопроцессов использовался закрытый сосуд переменного объёма, заполненный неоном и соединённый с манометром. Объём сосуда медленно увеличивают, сохраняя давление неона в нём постоянным. Как изменяются при этом внутренняя энергия и плотность неона в сосуде?
Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждого ответа. Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: ФИПИ
Поршень закрыт, частицы никуда не пропадают, значит масса m = \text{const}.
Плотность вещества определяется как:
\rho = \frac{m}{V}
При увеличении объёма V и постоянной массе m плотность \rho уменьшается. Значит, плотность неона уменьшается — Б \to 2.
Внутренняя энергия одноатомного идеального газа (неон — одноатомный):
U = \frac{3}{2} \nu R T
Из уравнения Менделеева–Клапейрона pV = \nu R T выразим температуру:
T = \frac{pV}{\nu R}
При постоянных p, \nu, R и увеличении V температура T растёт. Следовательно, внутренняя энергия U увеличивается — А \to 1.