ID: 00025708
На рисунке показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным идеальным газом, в координатах V –Т , где V – объём газа, Т – его абсолютная температура. Количество вещества газа постоянно.
Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие отражённые на графике процессы.
1) В процессе АВ газ изобарно расширялся.
2) В процессе АВ газ отдал положительное количество теплоты.
3) В процессе ВС давление газа уменьшалось.
4) В процессе С D над газом совершалась положительная работа.
5) В процессе DA газ отдал положительное количество теплоты.
Источник: ФИПИ
На графике в осях V–T изображён цикл A\to B\to C\to D\to A. Тонкая линия из начала координат проходит через точку A и продолжается сплошной линией до B — значит, A\to B лежит на изобаре (давление постоянно, ведь V/T=\text{const} означает p=\text{const}), причём объём и температура растут. Отрезок B\to C горизонтален (постоянный объём) — изохора, температура растёт. Отрезок C\to D вертикален (постоянная температура) — изотерма, объём падает. Отрезок D\to A снова горизонтален — изохора, температура падает.
Утверждение 1: на A\to B давление постоянно (изобара, верно), а объём растёт — то есть газ действительно изобарно расширяется. Верно.
Утверждение 2: на A\to B температура и объём растут одновременно — по первому закону термодинамики при изобарном нагреве газ обязательно получает положительное тепло (Q=\Delta U+A, оба слагаемых положительны). Значит, утверждение о том, что газ «отдал» тепло, неверно.
Утверждение 3: на B\to C объём постоянен, а температура растёт — по уравнению состояния p=\dfrac{\nu RT}{V} давление должно расти вместе с температурой, а не уменьшаться. Неверно.
Утверждение 4: на C\to D газ сжимают при постоянной температуре (изотерма, объём падает) — значит, внешние силы совершают над газом положительную работу. Верно.
Утверждение 5: на D\to A объём постоянен (изохора), а температура падает — работа газа равна нулю, а внутренняя энергия уменьшается, значит, по первому закону газ отдаёт положительное количество теплоты (Q=\Delta U\lt0, то есть тепло уходит из газа). Верно.