МКТ — Задание 10 ЕГЭ по физике №00025737

Сначала разберёмся, что показывает график: по вертикали отложено давление p, по горизонтали — температура T, и весь путь газа состоит из двух кусков: сначала прямая от 1 к 2 (она тянется через начало координат), а затем вертикальный отрезок от 2 к 3.

Участок 1–2: раз прямая на графике p–T проходит через начало координат, отношение p/T всё время одно и то же. По уравнению Менделеева–Клапейрона $pV=\nu RT$, то есть $p=\dfrac{\nu R}{V}T$. Если p/T постоянно, то и объём V должен быть постоянным — это изохорный процесс. Значит, объём газа в ходе 1–2 не изменяется.

Участок 2–3: здесь T не меняется (отрезок вертикальный), зато давление p растёт. При постоянной температуре работает закон Бойля–Мариотта: $pV=\text{const}$. Раз p увеличивается, V должен уменьшаться.

Плотность газа $\rho=\dfrac{m}{V}$, а масса газа m не меняется (газ никуда не выпускают). Раз объём V в ходе 2–3 уменьшается, плотность ρ увеличивается.

Проверка: на участке 1–2 газ греется при постоянном объёме — это и даёт прямую через начало координат. На участке 2–3 газ сжимают при постоянной температуре — отсюда рост и давления, и плотности.