ID: 00028655
На рисунке показаны два процесса, проведённых с одним и тем же количеством газообразного аргона ( p – давление аргона; V – его объём).
Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие процессы на рисунке.
1) В процессе 1 плотность аргона изобарно увеличилась в 2 раза. 2) В процессе 1 концентрация молекул аргона уменьшилась в 3 раза. 3) В процессе 2 объём аргона увеличился в 1,5 раза.
4) В процессе 2 абсолютная температура аргона изобарно уменьшилась в 1,5 раза.
5) Работа, совершённая аргоном, в процессе 1 больше, чем в процессе 2.
Источник: ФИПИ
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.