ID: 00028602
На рисунках А и Б приведены графики двух процессов: 1–2 (гипербола) и 3–4, в каждом из которых участвует 1 моль разреженного гелия. Графики построены в координатах p –V и V – T , где 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) Над газом совершают положительную работу, при этом его внутренняя энергия увеличивается.
2) Над газом совершают положительную работу, при этом газ отдаёт положительное количество теплоты.
3) Газ получает положительное количество теплоты и совершает положительную работу.
4) Газ получает положительное количество теплоты, при этом его внутренняя энергия увеличивается. А Б 1 2 3 4 1 2 3 4
Источник: ФИПИ
Рассмотрим оба графика по отдельности — важно, в каких координатах они построены и куда направлена стрелка.
График А построен в осях p–V: гипербола, идущая из точки 1 (высокое p, малое V) в точку 2 (низкое 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 (V растёт), значит, он совершает положительную работу. Раз $\Delta U=0$, а работа положительна, по первому закону термодинамики газ получает положительную теплоту. Это пункт 3: «Газ получает положительное количество теплоты и совершает положительную работу».
График Б построен в осях V–T: прямая из точки 4 в точку 3, идущая через начало координат, объём и температура растут вместе. Прямая через начало координат в V–T — признак изобарного процесса ($p=\text{const}$). Газ расширяется и нагревается: раз температура растёт, внутренняя энергия увеличивается ($\Delta U\gt0$), а раз объём растёт при нагревании — газ получает теплоту. Это пункт 4: «Газ получает положительное количество теплоты, при этом его внутренняя энергия увеличивается».
Итого: А — пункт 3, Б — пункт 4.