ID: 00025639
На рисунке показан циклический процесс изменения состояния постоянной массы одноатомного идеального газа ( V – объём газа, T – его абсолютная температура). На каком из участков процесса (1, 2, 3 или 4) работа газа положительна и равна полученному газом количеству теплоты?
на участке
Источник: ФИПИ
На VT-диаграмме цикл проходит через четыре участка: горизонтальные отрезки (1 и 3) идут при постоянном объёме, а вертикальные отрезки (2 и 4) — при постоянной температуре.
Работа газа положительна там, где объём растёт. Из вертикальных участков это отрезок 4: на нём объём увеличивается, а температура остаётся равной T_{min}.
Чтобы работа ещё и равнялась полученной теплоте (A=Q), нужно, чтобы внутренняя энергия не менялась: \Delta U=0. Для идеального газа внутренняя энергия зависит только от температуры, а на участке 4 температура постоянна — значит, \Delta U=0 выполняется.
Получается, именно на участке 4 газ расширяется при постоянной температуре, и вся полученная теплота целиком идёт в работу: A=Q.