Global EE

Циклы и Тепловые… — Задание 9 ЕГЭ по физике №00047485

Задание №9. МКТ и Термодинамика. Выбор Утверждений

Циклы и Тепловые Машины

№2. Задание 9

ID: 00047485

С постоянной массой идеального одноатомного газа происходит циклический процесс 1–2–3–4–1, $pV$-диаграмма которого представлена на рисунке. Максимальная температура газа в этом процессе составляет $600$ К. На основании анализа этого циклического процесса выберите все верные утверждения.

Рисунок к заданию 9 ЕГЭ по физике — Циклы и Тепловые Машины

 

1) Работа, совершённая газом при его изобарическом расширении, равна $400$ Дж.

2) Количество вещества газа, участвующего в циклическом процессе, больше $0{,}45$ моля.

3) Суммарное количество теплоты, которым газ обменялся с окружающими телами в процессе 1–2–3–4–1, равно $200$ Дж.

4) Изменение внутренней энергии газа в процессе 4–1 равно $600$ Дж.

5) Температура газа в состоянии 4 равна $225$ К.

Источник: СтатГрад 07.03.2023

Решение

С рисунка: 1 — $(6\ \text{л};\ 200\ \text{кПа})$, 2 — $(8\ \text{л};\ 200\ \text{кПа})$, 3 — $(8\ \text{л};\ 100\ \text{кПа})$, 4 — $(6\ \text{л};\ 100\ \text{кПа})$. Удобно: $1\ \text{кПа}\cdot1\ \text{л}=1$ Дж. Тогда $pV$: $1200$, $1600$, $800$, $600$ Дж. Температура пропорциональна $pV$, максимум $600$ К — в состоянии 2, значит, $\nu R=\dfrac{1600}{600}=\dfrac83$ Дж/К.

Утверждение 1. Изобарное расширение — 1–2: $A=p\Delta V=200\cdot2=400$ Дж. Верно.

Утверждение 2. $\nu=\dfrac{8/3}{8{,}31}\approx0{,}32$ моль — меньше $0{,}45$. Неверно.

Утверждение 3. За цикл газ возвращается в исходное состояние, $\Delta U=0$, поэтому суммарная теплота равна работе за цикл — площади прямоугольника: $100\ \text{кПа}\cdot2\ \text{л}=200$ Дж. Верно.

Утверждение 4. $\Delta U_{41}=\dfrac32(p_1V_1-p_4V_4)=\dfrac32(1200-600)=900$ Дж, а не $600$. Неверно.

Утверждение 5. $T_4=\dfrac{p_4V_4}{\nu R}=\dfrac{600}{8/3}=225$ К. Верно.

Верны утверждения 1, 3 и 5.

Ответ

135
Другие задания по теме «Циклы и Тепловые Машины» (8)