ID: 00025793
С постоянным количеством газа провели процесс a → b → c → d → e , в течение которого измеряли внутреннюю энергию U газа и работу A , совершённую газом от момента начала процесса. AU -диаграмма процесса приведена на рисунке.
Установите соответствие между названием процесса и участком на диаграмме, на котором он представлен.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
НАЗВАНИЕ ПРОЦЕССА УЧАСТОК НА ДИАГРАММЕ А) адиабатное расширение Б) адиабатное сжатие
1) a → b 2) b → c 3) c → d 4) d → e А Б 1 2 3 4 1 2 3 4
Источник: ФИПИ
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).