Задание 9 ЕГЭ по физике · задача 0A58BE
|
|
На pV -диаграмме показаны два процесса, проведённых с одним и тем же количеством разреженного газообразного гелия. Из приведённого ниже списка выберите два верных утверждения, характеризующих процессы на графике.
| 1) | В процессе 12 гелий совершил работу 100 Дж. | |
| 2) | В процессе 34 абсолютная температура гелия изобарно увеличилась | |
| 3) | Работа, совершённая гелием, в процессе 12 меньше, чем в процессе 34. | |
| 4) | В процессе 12 внутренняя энергия гелия увеличилась в 5 раз. | |
| 5) | В состоянии 2 абсолютная температура гелия в 2 раза выше, чем в состоянии 3. |
Показать ответ и разбор
Ответ: 24 (верны: 2, 4)
Разбор
Процесс 1–2 идёт при постоянном давлении $p = 0,5\cdot 10^{3}$ Па, объём растёт от 1 до 5 м$^{3}$.
Работа газа: $A = p\Delta V = 0,5\cdot 10^{3}\cdot 4 = 2000$ Дж, поэтому утверждение 1 неверно.
Для идеального газа T ∝ pV. В точке 3: $pV = 1\cdot 10^{3}\cdot 1 = 1000$ Дж, в точке 4: $pV = 1\cdot 10^{3}\cdot 3 = 3000$ Дж. Значит, температура при изобарном нагревании 3–4 выросла ровно в 3 раза — утверждение 2 верно.
Работа в 3–4 тоже равна 2000 Дж, поэтому утверждение 3 неверно.
Внутренняя энергия U ∝ T ∝ pV. В процессе 1–2 pV выросло от 500 до 2500 Дж, т.е. в 5 раз — утверждение 4 верно.
В состоянии 2: $pV = 2500$ Дж, в состоянии 3: $pV = 1000$ Дж, поэтому $T_{2} = 2,5 T_{3}$ — утверждение 5 неверно.
Правильные утверждения: 2 и 4.
Работа газа: $A = p\Delta V = 0,5\cdot 10^{3}\cdot 4 = 2000$ Дж, поэтому утверждение 1 неверно.
Для идеального газа T ∝ pV. В точке 3: $pV = 1\cdot 10^{3}\cdot 1 = 1000$ Дж, в точке 4: $pV = 1\cdot 10^{3}\cdot 3 = 3000$ Дж. Значит, температура при изобарном нагревании 3–4 выросла ровно в 3 раза — утверждение 2 верно.
Работа в 3–4 тоже равна 2000 Дж, поэтому утверждение 3 неверно.
Внутренняя энергия U ∝ T ∝ pV. В процессе 1–2 pV выросло от 500 до 2500 Дж, т.е. в 5 раз — утверждение 4 верно.
В состоянии 2: $pV = 2500$ Дж, в состоянии 3: $pV = 1000$ Дж, поэтому $T_{2} = 2,5 T_{3}$ — утверждение 5 неверно.
Правильные утверждения: 2 и 4.