Задание 10 ЕГЭ по физике: Один моль идеального газа участвует в процессе 1–2–3, график…

№2. Задание 10

ID: 00025755

Один моль идеального газа участвует в процессе 1–2–3, график которого изображён на рисунке в координатах p – T , где p – давление газа, T – абсолютная температура газа. Как изменяются концентрация молекул газа n в ходе процесса 1–2 и объём газа V в ходе процесса 2–3?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться. Концентрация молекул газа в ходе процесса 1–2 Объём газа в ходе процесса 2–3

Источник: ФИПИ

Решение

На графике в осях p–T процесс идёт из 1 в 2 по прямой, продолженной пунктиром к началу координат, а затем из 2 в 3 вертикально вверх.

Участок 1–2 — раз прямая проходит через начало координат, отношение p/T постоянно, а по уравнению Менделеева–Клапейрона это означает, что объём газа не меняется (изохорный процесс). Концентрация молекул $n=\dfrac{N}{V}$ зависит только от числа молекул N и объёма V — оба этих значения здесь постоянны (газ не выпускают, сосуд не меняет объём). Значит, концентрация n в ходе 1–2 не изменяется.

Участок 2–3 — вертикальный отрезок означает, что температура T не меняется, а давление p растёт. При постоянной температуре работает закон Бойля–Мариотта: $pV=\text{const}$ . Раз p увеличивается, объём V должен уменьшиться.

Итого: концентрация молекул в ходе 1–2 не изменяется, объём газа в ходе 2–3 уменьшается.

Ответ