ID: 00028651
На рисунке показаны два процесса, проведённых с одним и тем же количеством газообразного неона ( p – давление неона; V – его объём).
Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие процессы на рисунке.
1) В процессе 1 объём неона изобарно увеличился в 4 раза.
2) В процессе 2 абсолютная температура неона изобарно увеличилась в 2 раза.
3) Работа, совершённая неоном, в обоих процессах одинакова.
4) В процессе 1 плотность неона увеличилась в 5 раз.
5) В процессе 2 концентрация молекул неона увеличилась в 2 раза.
Источник: ФИПИ
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.