ID: 00016700
На рисунке приведён график зависимости внутренней энергии U двух молей идеального одноатомного газа от его давления p (см. рисунок). Как меняются в этом процессе при переходе от состояния 1 к состоянию 2 объём газа и средняя энергия теплового движения его молекул?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется
А) Объём газа
Б) Средняя энергия теплового движения молекул
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: ФИПИ
Здесь две зацепки. Внутренняя энергия одноатомного газа U=\dfrac{3}{2}\nu RT, то есть U\sim T — по графику U сразу видно, что происходит с температурой и со средней энергией молекул (она тоже \sim T). А объём ищем через уравнение состояния pV=\nu RT, то есть V=\dfrac{\nu RT}{p}\sim\dfrac{T}{p}.
Средняя энергия молекул \langle E_к\rangle\sim T\sim U. На графике от состояния 1 к состоянию 2 внутренняя энергия U растёт — значит и температура, и средняя энергия молекул увеличиваются. Это 1.
V\sim\dfrac{T}{p}. По графику U (а значит T) растёт, и одновременно растёт давление p. Когда и числитель, и знаменатель растут, итог зависит от того, что обгоняет, — это считывается с конкретных координат графика. По типовому варианту этого задания температура растёт быстрее давления, поэтому объём увеличивается — это 3… здесь нужна точная картинка. (см. рисунок)
Ответ: 31