Термодинамика — Задание 9 ЕГЭ по физике №00025706

Теплоизолированный сосуд разделён неподвижной, но проводящей тепло перегородкой на две равные части. В первой части — аргон при $328$ К, во второй — такое же количество аргона при $15\ ^{\circ}\text{C}=288$ К. Первая часть горячее второй.

Тепло всегда переходит от более горячего тела к более холодному, пока температуры не сравняются. Значит, первая часть будет отдавать тепло, вторая — получать. Утверждение «газ в первой части сосуда отдавал положительное количество теплоты, а газ во второй части сосуда его получал» — верно (утверждение 3).

Раз вторая часть получает тепло, её температура растёт — утверждение 2 верно.

А вот утверждение 1 («внутренняя энергия газа в первой части увеличилась») неверно: первая часть теряет тепло и остывает, значит, её внутренняя энергия уменьшается, а не растёт.

Проверим итоговую температуру. Обе части содержат одинаковое количество одного и того же газа (аргона) — значит, теплоёмкости частей равны, и по закону сохранения энергии конечная температура равна среднему арифметическому начальных: $T_{итог}=\dfrac{328+288}{2}=308$ К $=35\ ^{\circ}\text{C}$, а вовсе не $25\ ^{\circ}\text{C}$, как утверждает пункт 4. Неверно.

Наконец, перегородка неподвижна, а сосуд теплоизолирован снаружи — значит, объём каждой части остаётся постоянным всё время. При постоянном объёме работа газа всегда равна нулю, поэтому утверждение 5 о положительной работе газа в первой части тоже неверно.