Термодинамика — Задание 10 ЕГЭ по физике №00025793

На диаграмме по горизонтали отложена внутренняя энергия газа U, а по вертикали — работа A, которую газ совершил с начала всего процесса. Точки: $a=(3,0)$, $b=(5,1)$, $c=(3,3)$, $d=(1,2)$, $e=(2,1)$ (в делениях графика).

Адиабатный процесс идёт без теплообмена с окружающей средой ($Q=0$), а значит, по первому закону термодинамики $\Delta U=-\Delta A$ на всём этом участке — то есть на графике A–U такой участок должен идти с наклоном ровно $-1$.

Проверим участок $b\to c$: $\Delta U=3-5=-2$, $\Delta A=3-1=+2$ — наклон $\Delta A/\Delta U=-1$. Это адиабатный процесс! Раз энергия уменьшается, а работа газа растёт (газ расширяется, отдавая энергию на эту работу вместо тепла) — это адиабатное расширение.

Проверим участок $d\to e$: $\Delta U=2-1=+1$, $\Delta A=1-2=-1$ — наклон тоже $-1$. Это тоже адиабатный процесс. Здесь работа газа уменьшается (то есть газ сжимают), а внутренняя энергия растёт — это адиабатное сжатие.

Остальные участки ($a\to b$ и $c\to d$) имеют наклон $+0{,}5$, значит, они не адиабатные — теплообмен там есть.

Итого: адиабатное расширение — участок $b\to c$ (пункт 2), адиабатное сжатие — участок $d\to e$ (пункт 4).