Задание 10 ЕГЭ по физике: На графиках А и Б приведены диаграммы p – V и p – T для…

№2. Задание 10

ID: 00025784

На графиках А и Б приведены диаграммы p – V и p – T для процессов 1–2 и 3–4, проводимых с 1 моль аргона. 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 из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ГРАФИКИ УТВЕРЖДЕНИЯ А) Б)

1) Газ отдаёт положительное количество теплоты, при этом его внутренняя энергия уменьшается.

2) Газ отдаёт положительное количество теплоты, при этом его внутренняя энергия не изменяется.

3) Газ получает положительное количество теплоты, при этом его внутренняя энергия не изменяется.

4) Газ получает положительное количество теплоты, при этом его внутренняя энергия увеличивается. А Б 1 2 3 4 1 2 3 4

Источник: ФИПИ

Решение

Рассмотрим оба графика по отдельности, обращая внимание на оси координат и характер кривой.

График А построен в осях p–V: прямая, проходящая через начало координат, идёт из точки 1 в точку 2 — и давление, и объём растут вместе. Температуру найдём из уравнения Менделеева–Клапейрона $T=\dfrac{pV}{\nu R}$ : раз оба множителя p и V растут, их произведение растёт ещё быстрее — температура увеличивается, а с ней растёт и внутренняя энергия ( $\Delta U\gt0$ ). Раз объём растёт, газ расширяется и совершает положительную работу. Значит, газ получает теплоту, а его внутренняя энергия увеличивается — это пункт 4.

График Б построен в осях p–T: прямая, проходящая через начало координат, — признак изохорного процесса ( $V=\text{const}$ ), при котором газ не совершает работы. Здесь и давление, и температура падают: газ охлаждают при постоянном объёме. Внутренняя энергия уменьшается ( $\Delta U\lt0$ ), работы нет, значит, вся теряемая энергия уходит наружу в виде отданной теплоты — это пункт 1: «Газ отдаёт положительное количество теплоты, при этом его внутренняя энергия уменьшается».

Итого: А — пункт 4, Б — пункт 1.

Ответ