МКТ — Задание 9 ЕГЭ по физике №00025735

На рисунке в осях «концентрация $n$ — давление $p$» газ переходит из состояния 1 в состояние 2 по прямой, проходящей через начало координат. Из построения видно, что состояние 2 расположено ниже и левее состояния 1 — и концентрация, и давление при переходе 1–2 уменьшаются.

Как и в похожих задачах этой партии: раз отношение $p/n$ постоянно вдоль всего процесса, а $p=nkT$, то температура $T=\dfrac{p}{nk}$ остаётся постоянной — процесс 1–2 изотермический.

Утверждение 1: средняя кинетическая энергия теплового движения молекул увеличивается. Но она зависит только от температуры, а температура постоянна. Неверно.

Утверждение 2: плотность газа остаётся неизменной. Плотность $\rho=nm_0$ прямо пропорциональна концентрации, а концентрация в процессе 1–2 уменьшается — значит, и плотность уменьшается, а не остаётся постоянной. Неверно.

Утверждение 3: абсолютная температура газа уменьшается. Мы уже установили, что она постоянна. Неверно.

Утверждение 4: происходит изотермическое расширение газа. Процесс действительно идёт при постоянной температуре (изотермически) — а раз концентрация $n=N/V$ падает при неизменной массе газа, объём растёт, то есть это расширение. Оба признака совпадают. Верно.

Утверждение 5: среднеквадратичная скорость теплового движения молекул остаётся неизменной. Она зависит только от температуры, которая постоянна. Верно.