Global EE

МКТ — Задание 9 ЕГЭ по физике №00015458

Задание №9. МКТ и Термодинамика. Выбор Утверждений

МКТ

№2. Задание 9

ID: 00015458

При изучении процессов, происходящих с идеальным газом, ученик занёс в таблицу результаты измерения температуры и давления одного и того же количества газа в различных равновесных состояниях. Пользуясь таблицей (см. рисунок), выберите все верные утверждения о результатах этих измерений.

1) Объём газа в состоянии № 4 в два раза меньше объёма газа в состоянии № 1.
2) В состояниях № 5, № 6 и № 7 объём газа был одинаковым.
3) Внутренняя энергия газа в состоянии № 6 в два раза меньше, чем в состоянии № 5.
4) При переходе от состояния № 3 к состоянию № 4 газ получал количество теплоты.
5) При переходе от состояния № 5 к состоянию № 6 газ совершал работу.

№ состояния

1

2

3

4

5

6

7

$p$, кПа

300

270

225

150

150

120

100

$t$, °С

27

27

27

27

57

−9

−53

Источник: ФИПИ

Решение

Что видим на рисунке (таблице)

Для каждого состояния даны давление $p$ (кПа) и температура $t$ (°C). Переведём температуру в кельвины ($T=t+273$) и найдём объём через уравнение состояния: $V=\dfrac{\nu R T}{p}\sim\dfrac{T}{p}$ (количество газа одно и то же).

№

1

2

3

4

5

6

7

$p$, кПа

300

270

225

150

150

120

100

$T$, К

300

300

300

300

330

264

220

$V\sim T/p$

1,00

1,11

1,33

2,00

2,20

2,20

2,20

Проверяем утверждения

1) $V_4\sim 2{,}00$, $V_1\sim 1{,}00$ — объём в состоянии 4 в два раза БОЛЬШЕ, а не меньше. ✗

2) $V_5\sim V_6\sim V_7\sim 2{,}20$ — объёмы одинаковы. ✓

3) Внутренняя энергия идеального газа $U\sim T$. $T_6=264$ К, $T_5=330$ К, отношение $264/330=0{,}8$, а не $0{,}5$. ✗

4) Переход 3→4: температура постоянна ($300$ К — изотерма), объём растёт ($1{,}33\to2{,}00$). При изотермическом расширении $\Delta U=0$, газ совершает работу, значит получает теплоту $Q=A\gt 0$. ✓

5) Переход 5→6: объёмы равны ($2{,}20$), процесс изохорный, $\Delta V=0$, работа $A=p\,\Delta V=0$ — газ работу не совершал. ✗

Ответ

24

Видеоразбор

Другие задания по теме «МКТ» (8)