МКТ (нет в 2026) — Задание ЕГЭ по физике №00014040

Сразу свяжем график с привычными величинами. Средняя кинетическая энергия молекул — это, по сути, мерило температуры: чем быстрее в среднем носятся молекулы, тем газ горячее. Связь прямая: $\overline{E_k}=\frac{3}{2}kT$, где $k$ — постоянная Больцмана. Значит, ось $\overline{E_k}$ можно мысленно читать как ось температуры $T$.

А давление выразим из уравнения Менделеева–Клапейрона $pV=\nu RT$. Подставив сюда $T=\frac{2\overline{E_k}}{3k}$, получим $V=\dfrac{2\nu R}{3k}\cdot\dfrac{\overline{E_k}}{p}$. Отсюда видно: если на графике $V$ прямо пропорционально $\overline{E_k}$ (прямая через начало координат), то давление $p$ постоянно.

Процесс 1–2. Точки 1 и 2 стоят над одним и тем же значением $\overline{E_k}$ (вертикальный отрезок), то есть энергия, а с ней и температура, не меняются: $T=\text{const}$ — это изотерма. Объём при этом растёт. По $pV=\nu RT$ при постоянной температуре произведение $pV$ постоянно, поэтому рост объёма означает падение давления.

Процесс 2–3. Отрезок 2–3 лежит на прямой, проходящей через начало координат, значит $V\sim\overline{E_k}\sim T$ — это изобара, давление постоянно. От 2 к 3 энергия $\overline{E_k}$ убывает, поэтому температура газа уменьшается.