Global EE

Задание 10 ЕГЭ по физике №00013010

Задание №10. МКТ и Термодинамика. Установление Соответствия

Циклы и Тепловые Машины

№2. Задание 10

ID: 00013010

С одним молем гелия проводят процесс 1−2−3, показанный на pV-диаграмме (p — давление гелия, V — его объём). Начальное давление гелия р0 и его начальный объём V0 являются известными величинами.

Установите соответствие между физическими величинами и формулами, выражающими их в рассматриваемой задаче.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.


ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА

А) работа гелия на участке 1−2

Б) количество теплоты, полученное гелием на участке 2−3


ФОРМУЛА

1) 0,5р0V0

2) 1,5р0V0

3) 10р0V0

4) 6р0V0

Рисунок к заданию 10 ЕГЭ по физике — Циклы и Тепловые Машины

Рисунок к заданию 10 ЕГЭ по физике — Циклы и Тепловые Машины


Источник: ФИПИ

Решение

А) Работа газа на участке 1-2 численно равна площади под графиком — это прямоугольная трапеция с основаниями $p_0$ и $2p_0$ и высотой $V_0$:

$$A_{12} = \frac{p_0 + 2 p_0}{2} \cdot V_0 = \frac{3}{2} p_0 V_0 = 1{,}5 \, p_0 V_0$$

Б) На участке 2-3 (изобара) количество теплоты по первому началу термодинамики:

$$Q_{23} = \Delta U_{23} + A_{23}$$

Изменение внутренней энергии одноатомного гелия:

$$\Delta U_{23} = \frac{3}{2} \nu R (T_3 - T_2) = \frac{3}{2} (p_3 V_3 - p_2 V_2)$$

$$\Delta U_{23} = \frac{3}{2} (2 p_0 \cdot 4 V_0 - 2 p_0 \cdot 2 V_0) = \frac{3}{2} \cdot 4 p_0 V_0 = 6 \, p_0 V_0$$

Работа на изобаре:

$$A_{23} = p \cdot \Delta V = 2 p_0 \cdot (4 V_0 - 2 V_0) = 4 \, p_0 V_0$$

$$Q_{23} = 6 p_0 V_0 + 4 p_0 V_0 = 10 \, p_0 V_0$$

Ответ

23

Видеоразбор

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