ID: 00018088
Идеальный газ совершает циклический процесс, график которого приведён на рисунке в координатах $p\text{–}T$, где $p$ — давление газа, $T$ — его абсолютная температура (см. рисунок). Количество вещества газа равно $\nu=0{,}3$ моль. Определите наибольший объём, который занимает газ в этом процессе.
Ответ дайте в литрах, округлите до целых.
Источник: Сборник «Отличный Результат 2026»
График нарисован в координатах $p$–$T$, а объём там прямо не виден — его надо достать из уравнения состояния идеального газа. Из $pV=\nu RT$ следует $$V=\dfrac{\nu RT}{p},$$ то есть объём тем больше, чем больше $T$ и чем меньше $p$. Значит, наибольший объём газ занимает в той вершине цикла, где отношение $T/p$ максимально — не обязательно там, где $T$ или $p$ по отдельности самые большие.
Смотрим на вершины цикла. По графику цикл — прямоугольник с вершинами $(300\ \text{К};\,100\ \text{кПа})$, $(300\ \text{К};\,200\ \text{кПа})$, $(600\ \text{К};\,200\ \text{кПа})$ и $(600\ \text{К};\,100\ \text{кПа})$. Проверим отношение $T/p$ в каждой: самое большое $T$ (600 К) при самом маленьком $p$ (100 кПа) — очевидно, это и есть вершина с максимальным $T/p$, то есть с максимальным объёмом.
Считаем объём в этой точке ($T=600$ К, $p=100$ кПа $=1\cdot10^5$ Па, $\nu=0{,}3$ моль): $$V_{max}=\dfrac{\nu RT}{p}=\dfrac{0{,}3\cdot8{,}31\cdot600}{1\cdot10^{5}}\approx1{,}5\cdot10^{-2}\ \text{м}^3=15\ \text{л}.$$
Ответ: 15 л