Global EE

Внутренняя… — Задание 8 ЕГЭ по физике №00047959

Задание №8. Термодинамика

Внутренняя Энергия Газа

№2. Задание 8

ID: 00047959

На рисунке показан график зависимости объёма одноатомного идеального газа от температуры. Масса газа постоянна. Во сколько раз уменьшилась внутренняя энергия газа при переходе из состояния 1 в состояние 2?

Рисунок к заданию 8 ЕГЭ по физике — Внутренняя Энергия Газа

Источник: ЕГКР 21.12.2023

Решение

На графике по вертикали объём, по горизонтали абсолютная температура. Стрелка показывает, что газ переходит из точки с координатами $T_1=900$ К, $V_1=3\ \text{м}^3$ (состояние 1) в точку $T_2=300$ К, $V_2=2\ \text{м}^3$ (состояние 2).

Шаг 1. От чего зависит внутренняя энергия. Внутренняя энергия одноатомного идеального газа — это суммарная кинетическая энергия хаотического движения его атомов:

$$U=\dfrac32\,\nu RT.$$

Масса газа постоянна, значит, количество вещества $\nu$ не меняется, и внутренняя энергия пропорциональна только абсолютной температуре. От объёма она не зависит.

Шаг 2. Отношение.

$$\dfrac{U_1}{U_2}=\dfrac{T_1}{T_2}=\dfrac{900}{300}=3.$$

Внутренняя энергия уменьшилась в 3 раза.

Проверим себя. Прямая на графике не проходит через начало координат, так что процесс не изобарный — давление меняется. Но давление в формулу $U=\dfrac32\nu RT$ не входит, поэтому ответ определяют только температуры. Объём при этом изменился в $1{,}5$ раза — это число к ответу отношения не имеет.

Ответ

3
Другие задания по теме «Внутренняя Энергия Газа» (8)