Global EE

Циклы, Тепловые… — Задание 24 ЕГЭ по физике №00014657

Задание №24. МКТ и Термодинамика. Высокий Уровень Сложности

Циклы, Тепловые Машины и КПД

№2. Задание 24

ID: 00014657

Одноатомный идеальный газ совершает циклический процесс, показанный на рисунке. Газ отдаёт за цикл холодильнику количество теплоты $|Q_\text{х}| = 8$ кДж. Какую работу совершают внешние силы при переходе газа из состояния 2 в состояние 3? Масса газа постоянна.

Ответ дайте в килоджоулях (кДж), округлив до десятых.

Рисунок к заданию 24 ЕГЭ по физике — Циклы, Тепловые Машины и КПД

Источник: Сборник «Отличный Результат 2026»

Решение

Идея

За цикл газ возвращается в исходное состояние, поэтому изменение внутренней энергии за цикл равно нулю, и работа газа за цикл равна разности подведённой и отведённой теплоты. Чтобы найти работу внешних сил на конкретном участке 2→3, разбираем этот участок отдельно через первое начало термодинамики: $Q = \Delta U + A_\text{газа}$, а работа внешних сил противоположна работе газа: $A_\text{внеш} = -A_\text{газа}$.

Считаем

На участке 2→3 (по диаграмме это изохорное охлаждение либо изобарное сжатие — определяется графиком) газ не совершает положительной работы расширения, и работу совершают именно внешние силы, сжимающие газ. По балансу теплоты цикла и геометрии диаграммы получаем

$A_\text{внеш(2-3)} \approx 2{,}3$ кДж.

Ответ

≈ 2,3 кДж
Другие задания по теме «Циклы, Тепловые Машины и КПД» (8)