Global EE

МКТ — Задание 10 ЕГЭ по физике №00051502

Задание №10. МКТ и Термодинамика. Установление Соответствия

МКТ

№2. Задание 10

ID: 00051502

Один моль одноатомного идеального газа участвует в процессе 1–2–3, график которого изображён на рисунке в координатах $p$–$T$, где $p$ — давление газа, $T$ — его абсолютная температура. Как изменяется внутренняя энергия газа в процессе 1–2 и объём газа в процессе 2–3?

Рисунок к заданию 10 ЕГЭ по физике — МКТ

Внутренняя энергия газа в процессе 1–2

Объём газа в процессе 2–3

 

 

 

 

Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:

 

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Источник: Сборник Демидовой 2027

Решение

Что на рисунке. Один моль одноатомного идеального газа проходит процесс 1–2–3 в осях «давление — температура». Спрашивают о внутренней энергии на участке 1–2 и об объёме на участке 2–3.

Участок 1–2. Точки 1 и 2 на одной вертикали — температура постоянна, давление растёт: газ изотермически сжимают. Внутренняя энергия одноатомного идеального газа

$$U=\dfrac{3}{2}\nu RT$$

при постоянных $\nu$ и $T$ не меняется. Работа, которую внешние силы совершают при сжатии, не задерживается в газе: по первому закону термодинамики $\Delta U=Q+A_{\text{внеш}}=0$, то есть вся она уходит из газа теплом.

Участок 2–3. Продолжение отрезка (штриховая линия) проходит через начало координат, значит, давление пропорционально температуре и $\dfrac{p}{T}=\text{const}$. Из уравнения Менделеева–Клапейрона

$$\dfrac{p}{T}=\dfrac{\nu R}{V},$$

а раз левая часть постоянна, постоянен и объём. Это изохора.

Проверим себя: на 2–3 давление и температура уменьшаются в одно и то же число раз — так и бывает при охлаждении газа в закрытом сосуде. Внутренняя энергия не изменяется (3), объём не изменяется (3).

Ответ

33
Другие задания по теме «МКТ» (8)