ID: 00028654
На рисунке показаны два процесса, проведённых с одним и тем же количеством разреженного аргона ( p – давление аргона, V – его объём).
Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие процессы, изображённые на рисунке.
1) В процессе 1 объём аргона изобарно увеличился в 4 раза. 2) В процессе 1 абсолютная температура аргона изобарно увеличилась в 5 раз.
3) В процессе 2 концентрация молекул аргона увеличилась в 2 раза. 4) В процессе 2 плотность аргона уменьшилась в 2,5 раза. 5) Работа, совершённая аргоном, в обоих процессах одинакова.
Источник: ФИПИ
На pV-диаграмме (без числовых подписей осей, но с равномерной сеткой) показаны два изобарных процесса с одним и тем же аргоном: процесс 1 идёт при давлении p_1 от объёма V=1 до V=5 делений сетки, процесс 2 — при давлении p_2=1{,}5p_1 от объёма V=3 до V=5 делений.
Утверждение 1: в процессе 1 объём аргона изобарно увеличился в 4 раза. На самом деле объём вырос с 1 до 5, то есть в 5 раз, а не в 4 (хотя разница действительно равна 4 делениям — не стоит путать разность с отношением). Неверно.
Утверждение 2: в процессе 1 абсолютная температура аргона изобарно увеличилась в 5 раз. Через T\propto pV: T_{нач}\propto p_1\cdot1, T_{кон}\propto p_1\cdot5 — отношение равно ровно 5. Верно.
Утверждение 3: в процессе 2 концентрация молекул аргона увеличилась в 2 раза. Концентрация обратно пропорциональна объёму (масса газа постоянна), а объём в процессе 2 вырос с 3 до 5, то есть в \dfrac{5}{3}\approx1{,}67 раза — значит, концентрация, наоборот, УМЕНЬШИЛАСЬ примерно в 1,67 раза, а не увеличилась в 2. Неверно.
Утверждение 4: в процессе 2 плотность аргона уменьшилась в 2,5 раза. Плотность тоже обратно пропорциональна объёму: объём вырос в \dfrac{5}{3} раза, значит, плотность уменьшилась в те же \dfrac{5}{3}\approx1{,}67 раза, а не в 2{,}5. Неверно.
Утверждение 5: работа, совершённая аргоном, 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=1{,}5p_1\cdot(5-3)=3p_1. Работы разные (4p_1\ne3p_1). Неверно.