ID: 00025775
На графиках А и Б приведены диаграммы p – T и p – V для процессов 1–2 и 3–4 (гипербола), проводимых с 1 моль гелия. На диаграммах p – давление, V – объём и T – абсолютная температура газа. Установите соответствие между графиками и утверждениями, характеризующими изображённые на графиках процессы. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ГРАФИКИ УТВЕРЖДЕНИЯ А) Б)
1) Над газом совершают работу, при этом газ отдаёт положительное количество теплоты.
2) Над газом совершают работу, при этом его внутренняя энергия увеличивается.
3) Газ получает положительное количество теплоты, при этом его внутренняя энергия увеличивается.
4) Газ получает положительное количество теплоты, при этом его внутренняя энергия не изменяется. А Б 1 2 3 4 1 2 3 4
Источник: ФИПИ
Рассмотрим оба графика по отдельности, обращая внимание на оси координат и направление стрелки.
График А построен в осях p–T: горизонтальная линия, стрелка идёт из точки 1 в точку 2 вправо — давление постоянно, температура растёт. Это изобарное нагревание: газ расширяется. Раз температура растёт, растёт и внутренняя энергия ($\Delta U\gt0$), а расширяясь, газ совершает положительную работу. Чтобы и энергия выросла, и работа была совершена, газ должен получать теплоту. Это пункт 3: «Газ получает положительное количество теплоты, при этом его внутренняя энергия увеличивается».
График Б построен в осях p–V: гипербола, идущая из точки 3 (большое p, малое V) в точку 4 (малое p, большое V) — объём растёт, давление падает. Гипербола на p–V — это изотерма ($pV=\text{const}$), температура не меняется, значит, $\Delta U=0$. Газ расширяется и совершает положительную работу, а раз энергия не меняется, вся эта работа обеспечивается за счёт полученной теплоты. Это пункт 4: «Газ получает положительное количество теплоты, при этом его внутренняя энергия не изменяется».
Итого: А — пункт 3, Б — пункт 4.