Циклы и Тепловые… — Задание 9 ЕГЭ по физике №00028651

На $pV$-диаграмме показаны два изобарных процесса с одним и тем же неоном — по сетке графика (без числовых подписей на осях, но с равномерными делениями) можно снять относительные координаты: процесс 1 идёт при меньшем давлении $p_1$ от объёма $V=1$ до $V=5$ (условных делений), процесс 2 — при давлении $p_2=2p_1$ от объёма $V=2$ до $V=4$.

Утверждение 1: в процессе 1 объём неона изобарно увеличился в 4 раза. На самом деле объём вырос с $1$ до $5$, то есть в $5$ раз, а не в $4$. Неверно.

Утверждение 2: в процессе 2 абсолютная температура изобарно увеличилась в 2 раза. Через $T\propto pV$: $T_{нач}\propto p_2\cdot2=2p_1\cdot2=4p_1$, $T_{кон}\propto p_2\cdot4=2p_1\cdot4=8p_1$. Отношение $\dfrac{8p_1}{4p_1}=2$. Верно.

Утверждение 3: работа, совершённая неоном, в обоих процессах одинакова. Работа на изобаре $A=p\Delta V$: в процессе 1 — $A_1=p_1\cdot(5-1)=4p_1$; в процессе 2 — $A_2=2p_1\cdot(4-2)=4p_1$. Работы действительно равны. Верно.

Утверждение 4: в процессе 1 плотность неона увеличилась в 5 раз. Плотность обратно пропорциональна объёму (масса постоянна), а объём в процессе 1 вырос в $5$ раз — значит, плотность, наоборот, УМЕНЬШИЛАСЬ в 5 раз. Неверно.

Утверждение 5: в процессе 2 концентрация молекул неона увеличилась в 2 раза. Концентрация тоже обратно пропорциональна объёму, а объём в процессе 2 вырос с $2$ до $4$, то есть в 2 раза — значит, концентрация уменьшилась вдвое, а не увеличилась. Неверно.