Термодинамика — Задание 9 ЕГЭ по физике №00047435

Разложим опыт на два этапа и на каждом проследим, что постоянно и что меняется. Масса газа постоянна. Этап 1 — изотермическое расширение: $T=\text{const}$, объём растёт, давление по закону Бойля—Мариотта падает, внутренняя энергия $U=\dfrac32\nu RT$ не меняется, газ совершает положительную работу и, по первому закону термодинамики $Q=\Delta U+A$, получает теплоту $Q=A\gt0$. Этап 2 — изохорное охлаждение: $V=\text{const}$, работы нет, температура падает, давление падает ($\dfrac pT=\text{const}$), внутренняя энергия уменьшается, и газ отдаёт теплоту: $Q=\Delta U\lt0$.

Утверждение 1. На первом этапе объём вырос, а молекул столько же — концентрация $n=\dfrac NV$ уменьшилась. Неверно.

Утверждение 2. Давление падало на обоих этапах — конечное ниже начального. Неверно.

Утверждение 3. На первом этапе $U$ постоянна, на втором уменьшилась — в итоге уменьшилась. Верно.

Утверждение 4. Плотность $\rho=\dfrac mV$: объём вырос на первом этапе и не менялся на втором — плотность уменьшилась. Верно.

Утверждение 5. На втором этапе неон отдавал теплоту. Неверно.

Верны утверждения 3 и 4.