МКТ — Задание 10 ЕГЭ по физике №00016517

Идея

«Изобарно охлаждают» — значит, давление постоянно ($p=\text{const}$), а температура понижается. При постоянном давлении объём прямо пропорционален температуре (закон Гей-Люссака для изобары: $\dfrac{V}{T}=\text{const}$). А внутренняя энергия одноатомного газа зависит только от температуры: $U=\dfrac{3}{2}\nu RT$.

Считаем

Охлаждение — это $T\downarrow$.

А) Объём. При $p=\text{const}$: $V=\dfrac{\nu R}{p}\,T\propto T$. Раз $T$ уменьшается, то

$$V\ \text{уменьшается}.$$

Б) Внутренняя энергия. $U=\dfrac{3}{2}\nu RT\propto T$, поэтому при $T\downarrow$

$$U\ \text{уменьшается}.$$

Ответ: объём — уменьшается (2), внутренняя энергия — уменьшается (2).

Проверка

Газ остужают, давление держат тем же — он сжимается (объём падает вместе с температурой), и его внутренняя энергия, завязанная только на температуру, тоже убывает.