Global EE

Термодинамическая… — Задание 8 ЕГЭ по физике №00047687

Задание №8. Термодинамика

Термодинамическая Работа

№2. Задание 8

ID: 00047687

На графике показан процесс, проведённый над газом. Найдите работу газа в этом процессе.

Рисунок к заданию 8 ЕГЭ по физике — Термодинамическая Работа

Ответ дайте в кДж.

Источник: ФИПИ

Решение

Работа газа на $pV$-диаграмме равна площади под линией процесса до оси объёмов. Линия здесь наклонная, давление меняется по ходу процесса.

Шаг 1. Координаты. Начало: $V_1=0{,}2$ м³, $p_1=300$ кПа. Конец (по стрелке): $V_2=0{,}6$ м³, $p_2=150$ кПа. Объём растёт — газ расширяется и сам совершает положительную работу, хотя в условии сказано, что процесс «проведён над газом».

Шаг 2. Площадь под наклонной прямой. Давление меняется линейно, поэтому можно взять среднее давление на участке и умножить на изменение объёма — это и есть площадь трапеции:

$$p_{\text{ср}}=\dfrac{300+150}{2}=225\ \text{кПа},\qquad \Delta V=0{,}6-0{,}2=0{,}4\ \text{м}^3.$$$$A=p_{\text{ср}}\Delta V=225\cdot 10^3\cdot 0{,}4=90\,000\ \text{Дж}=90\ \text{кДж}.$$

Проверим себя. Трапецию можно разрезать на прямоугольник $150\ \text{кПа}\cdot 0{,}4\ \text{м}^3=60$ кДж и треугольник $\dfrac{1}{2}\cdot 150\ \text{кПа}\cdot 0{,}4\ \text{м}^3=30$ кДж; вместе $90$ кДж.

Ответ

90
Другие задания по теме «Термодинамическая Работа» (8)