Первое Начало… — Задание 8 ЕГЭ по физике №00016157

Идея

Читаем рисунок (оси $V$–$T$). Участок 1–2 горизонтален: объём постоянен — это изохора (работы нет). Участок 2–3 лежит на прямой, проходящей через начало координат, то есть $V\sim T$ — это изобара, и именно на ней объём растёт. Полную теплоту найдём как сумму по двум участкам.

Температура в точке 2

На изобаре 2–3 объём пропорционален температуре. Раз объём вырос вдвое, то и температура вырастет вдвое: $T_3=2T_2$. Значит $T_2=T_3/2=600/2=300$ К. Тогда на изохоре 1–2 температура растёт с 200 до 300 К ($\Delta T_{12}=100$ К), а на изобаре 2–3 — с 300 до 600 К ($\Delta T_{23}=300$ К).

Теплота на участках

Изохора 1–2 (работы нет): $Q_{12}=\frac{3}{2}\nu R\,\Delta T_{12}=\frac{3}{2}\cdot 8{,}31\cdot 100\approx 1247$ Дж.

Изобара 2–3: $Q_{23}=\frac{5}{2}\nu R\,\Delta T_{23}=\frac{5}{2}\cdot 8{,}31\cdot 300\approx 6233$ Дж.

Итого: $Q_{123}=Q_{12}+Q_{23}\approx 1247+6233=7480$ Дж $\approx 7{,}5$ кДж.