Циклы и Тепловые… — Задание 9 ЕГЭ по физике №00028628

Здесь та же схема цикла $A\to B\to C\to D\to A$ в осях $p$–$T$, что и в похожих задачах этой партии: $A\to B$ и $C\to D$ — изохоры (прямые через начало координат), а $B\to C$ и $D\to A$ — изотермы (вертикальные отрезки).

На $A\to B$ объём не меняется, а температура и давление растут — газ нагревается при постоянном объёме, работа равна нулю, поэтому всё подведённое тепло идёт на рост внутренней энергии: $Q=\Delta U\gt 0$. Значит, газ именно получает, а не отдаёт тепло — утверждение 2 неверно.

На $B\to C$ температура постоянна (изотерма), а давление падает — значит, объём растёт: внутренняя энергия не меняется, но раз $\Delta U=0$ на этом участке, утверждение 3 («внутренняя энергия увеличивается») неверно.

На $C\to D$ газ снова лежит на изохоре — объём не меняется совсем, значит, работа газа на этом участке строго равна нулю. Утверждение 4 верно.

На $D\to A$ температура постоянна (снова изотерма), а давление растёт — по закону Бойля–Мариотта $pV=\text{const}$ рост давления при постоянной температуре означает уменьшение объёма, то есть газ именно сжимают изотермически. Утверждение 5 верно.

Проверим и утверждение о работе за цикл: как показано в похожих задачах этой серии, объём растёт на $B\to C$ заметно сильнее, чем уменьшается позже, и цикл в координатах $p$–$V$ обходится по часовой стрелке — суммарная работа газа за полный цикл положительна, а не равна нулю, поэтому утверждение 1 неверно.