МКТ (нет в 2026) — Задание ЕГЭ по физике №00048391

Что тут происходит. Газ находится под поршнем, утекать ему некуда, поэтому количество вещества $\nu$ постоянно. На диаграмме по горизонтали отложена температура, по вертикали — давление, а про объём спрашивают — его на осях нет. Значит, объём надо «вычислять» из двух величин, которые на осях есть.

Шаг 1 — связь объёма с осями. По уравнению Менделеева — Клапейрона $pV=\nu RT$:

$$V=\dfrac{\nu RT}{p}.$$

Объём растёт с ростом температуры и уменьшается с ростом давления.

Шаг 2 — участок 1–2. По рисунку при переходе от точки 1 к точке 2 точка смещается влево — температура уменьшается — и вверх — давление растёт. Числитель дроби уменьшается, знаменатель растёт, значит, дробь уменьшается: на участке 1–2 объём уменьшается. Причём это верно в каждой точке пути: вдоль всей линии 1–2 температура только убывает, а давление только растёт.

Шаг 3 — участок 2–3. Здесь картина та же: точка идёт дальше влево и вверх, температура продолжает падать, давление — расти. Объём продолжает уменьшаться.

Шаг 4 — тот же вывод «по наклону». На диаграмме $p$–$T$ прямая, проведённая из начала координат, — это изохора: на ней $\dfrac{p}{T}=\dfrac{\nu R}{V}$ постоянно (закон Шарля). Чем круче такая прямая, тем больше $\dfrac{p}{T}$ и тем меньше объём. Если провести прямые из начала координат к точкам 1, 2 и 3, каждая следующая окажется круче предыдущей: точка 1 лежит низко и справа, точка 3 — высоко и слева. Значит, $V_1\gt V_2\gt V_3$.

Проверим себя. Не путай эти изогнутые линии с изотермами: на диаграмме $p$–$V$ гипербола была бы изотермой, но здесь по горизонтали температура, и она явно меняется. И молекулярная проверка: газ остыл, его молекулы бьют о поршень слабее, а давление при этом выросло — значит, ударов стало больше, молекулы «упакованы» плотнее, газ занимает меньший объём.