Циклы и Тепловые… — Задание 9 ЕГЭ по физике №00028655

На рисунке два горизонтальных отрезка со стрелками вправо. Горизонтальная линия на графике «давление — объём» означает, что давление не меняется: это изобарный процесс. Стрелка вправо — объём растёт, газ расширяется.

Снимем данные по клеткам. Процесс 1 идёт на уровне давления 3 клетки, объём меняется от 2 до 6 клеток. Процесс 2 идёт на уровне 6 клеток, объём — от 4 до 6.

Проверяем утверждения по очереди.

Первое: газ расширился, значит его плотность не выросла, а упала — та же масса занимает больше места. Неверно.

Второе: концентрация — это число молекул на единицу объёма, $n=\dfrac{N}{V}$. Молекул столько же, а объём вырос втрое (с 2 до 6), значит концентрация упала в 3 раза. Верно.

Третье: в процессе 2 объём вырос с 4 до 6 клеток, то есть в $\dfrac{6}{4}=1{,}5$ раза. Верно.

Четвёртое: при постоянном давлении объём и температура растут вместе ($\dfrac{V}{T}=\text{const}$). Раз объём вырос в 1,5 раза, температура тоже выросла в 1,5 раза, а не уменьшилась. Неверно.

Пятое: работа газа в изобарном процессе — это площадь под графиком, $A=p\Delta V$. В процессе 1: $3\cdot4=12$ клеток площади. В процессе 2: $6\cdot2=12$. Работы равны, поэтому «больше» — неверно.