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)