Global EE

Внутренняя… — Задание 8 ЕГЭ по физике №00015738

Задание №8. Термодинамика

Внутренняя Энергия Газа

№2. Задание 8

ID: 00015738

Два моль идеального одноатомного газа участвует в процессе 1–2–3, график которого представлен на рисунке в координатах $V$–$p$, где $V$ — объём газа, $p$ — его давление. Температуры газа в состояниях 1 и 3 равны $T_1=T_3=400$ К. В процессе 2–3 газ увеличил свой объём в 2,5 раза. Какое количество теплоты отдал газ в процессе 1–2?

Ответ дайте в килоджоулях.

Рисунок к заданию 8 ЕГЭ по физике — Внутренняя Энергия Газа

Источник: Сборник Гиголо

Решение

Идея

Спрашивают про участок 1–2. По графику в осях $V$–$p$ это участок при постоянном объёме (изохора): газ не двигает поршень, работа нулевая, и по первому закону $Q_{12}=\Delta U_{12}=\tfrac{3}{2}\nu R\,(T_2-T_1)$. Если получится отрицательное число — значит газ тепло не получил, а отдал, и в ответ пойдёт модуль.

Шаг 1. Находим $T_2$

Участок 2–3 идёт при постоянном давлении (изобара), и там объём вырос в 2,5 раза. По закону Гей-Люссака при $p=\text{const}$ объём пропорционален температуре, поэтому $T_3=2{,}5\,T_2$. Отсюда $T_2=\dfrac{T_3}{2{,}5}=\dfrac{400}{2{,}5}=160$ К.

Шаг 2. Тепло на 1–2

$Q_{12}=\tfrac{3}{2}\cdot 2\cdot 8{,}31\cdot(160-400)\approx -5980$ Дж. Минус означает: газ остыл и отдал около $6$ кДж.

Ответ

6
Другие задания по теме «Внутренняя Энергия Газа» (8)