Термодинамика — Задание 9 ЕГЭ по физике №00047472

Снимем с графика координаты: состояние 1 — $(V_0;\ 2p_0)$, состояние 2 — $(2V_0;\ 3p_0)$, состояние 3 — $(4V_0;\ 3p_0)$. Масса газа постоянна, поэтому из $pV=\nu RT$ абсолютная температура пропорциональна произведению $pV$: $T_1\propto2$, $T_2\propto6$, $T_3\propto12$ (в единицах $p_0V_0$). Участок 1–2 — наклонная прямая: растут и давление, и объём, это не изопроцесс. Участок 2–3 — горизонталь: давление постоянно, это изобарное расширение.

Утверждение 1. $\dfrac{T_2}{T_1}=\dfrac62=3$. Верно.

Утверждение 2. На 1–2 газ расширяется ($A\gt0$) и нагревается ($\Delta U\gt0$), поэтому $Q=\Delta U+A\gt0$ — газ получает теплоту, а не отдаёт. Неверно.

Утверждение 3. $U\propto T$: $\dfrac{U_3}{U_2}=\dfrac{12}{6}=2$. Верно.

Утверждение 4. Плотность $\rho=\dfrac mV$ наименьшая там, где объём наибольший, — в состоянии 3. Верно.

Утверждение 5. Средняя кинетическая энергия молекул пропорциональна $T$: $\dfrac{12}{2}=6$, а не $4$. Неверно.

Верны утверждения 1, 3 и 4.