Задание 9 ЕГЭ по физике · задача 0B89AC
|
|
На рисунке показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным идеальным газом, в координатах VТ, где V объём газа, Т абсолютная температура газа. Количество вещества газа постоянно.
Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения, характеризующих процессы на графике.
| 1) | Газ за цикл совершает работу, равную нулю. | |
| 2) | Давление газа в процессе АВ постоянно, при этом внешние силы совершают над газом положительную работу. | |
| 3) | В процессе ВС газ отдаёт положительное количество теплоты. | |
| 4) | В процессе CD внутренняя энергия газа уменьшается. | |
| 5) | В процессе DA давление газа изотермически уменьшается. |
Показать ответ и разбор
Ответ: 45 (верны: 4, 5)
Разбор
Цикл $A\!-\!B\!-\!C\!-\!D\!-\!A$ в осях $V$–$T$: $AB$ — расширение (объём растёт), $BC$ — изохора (горизонталь, $V=$const), $CD$ — прямая к началу координат (изобара), температура падает, $DA$ — вертикаль ($T=$const, изотерма), объём растёт. 4: в процессе $CD$ температура убывает $\Rightarrow$ внутренняя энергия $U = \tfrac32\nu RT$ уменьшается — верно. 5: в процессе $DA$ ($T=$const, $V$ растёт) давление изотермически уменьшается — верно. 1 неверно: за цикл газ совершает ненулевую работу (площадь петли на $p$–$V$). 2 неверно: в $AB$ объём растёт (расширение), внешние силы совершают отрицательную работу. 3 неверно: $BC$ — изохорный нагрев, газ получает теплоту. Ответ: 45.
Типичные ошибки: знак теплоты — по первому началу $Q = \Delta U + A_\text{газа}$; для одноатомного газа $U = \tfrac32\nu RT$, $C_V = \tfrac32 R$, $C_p = \tfrac52 R$; работа газа за цикл равна площади петли на $p$–$V$; на изотерме $\Delta U = 0$, на адиабате $Q = 0$; КПД цикла $\eta = A_\text{цикла}/Q_\text{получ}$, где $Q_\text{получ}$ — сумма только положительных теплот.
Типичные ошибки: знак теплоты — по первому началу $Q = \Delta U + A_\text{газа}$; для одноатомного газа $U = \tfrac32\nu RT$, $C_V = \tfrac32 R$, $C_p = \tfrac52 R$; работа газа за цикл равна площади петли на $p$–$V$; на изотерме $\Delta U = 0$, на адиабате $Q = 0$; КПД цикла $\eta = A_\text{цикла}/Q_\text{получ}$, где $Q_\text{получ}$ — сумма только положительных теплот.