Задание 9 ЕГЭ по физике · задача 0D668C
|
|
1 м оль одноатомного идеального газа совершает цикл 1 − 2 − 3 − 1, при котором давление p газа изменяется с изменением плотности ρ газа так, как показано на рисунке. Значения плотности и давления в вершинах цикла представлены на графике. Выберите из предложенного перечня все верны е утверждения.
| 1) | Работа газа в процессе 1−2 равна нулю. | |
| 2) | В процессе 3−1 газ отдаёт положительное количество теплоты. | |
| 3) | Температура газа в состоянии 3 минимальна. | |
| 4) | Внутренняя энергия газа в процессе 2−3 увеличивается. | |
| 5) | При переходе газа из 3 в 1 внутренняя энергия не меняется. |
Показать ответ и разбор
Ответ: 13 (верны: 1, 3)
Разбор
Процесс 1−2 идёт при постоянной плотности, значит объём газа не меняется — это изохорный процесс. Работа газа при изохоре равна нулю, поэтому утверждение 1 верно.
Температура идеального газа пропорциональна $p/\rho$. В точке 1: $T_{1}$ ∝ $2p_{0}/p_{0} = 2$. В точке 2: $T_{2}$ ∝ $p_{0}/p_{0} = 1$. В точке 3: $T_{3}$ ∝ $p_{0}/(2p_{0}) = 0,5$. Самая низкая температура — в состоянии 3, поэтому утверждение 3 верно.
Процесс 2−3 — изобарный, температура падает, внутренняя энергия уменьшается, утверждение 4 неверно.
В процессе 3−1 температура растёт, внутренняя энергия увеличивается, утверждение 5 неверно.
В процессе 3−1 газ расширяется и нагревается, поэтому он поглощает теплоту, а не отдаёт — утверждение 2 неверно.
Температура идеального газа пропорциональна $p/\rho$. В точке 1: $T_{1}$ ∝ $2p_{0}/p_{0} = 2$. В точке 2: $T_{2}$ ∝ $p_{0}/p_{0} = 1$. В точке 3: $T_{3}$ ∝ $p_{0}/(2p_{0}) = 0,5$. Самая низкая температура — в состоянии 3, поэтому утверждение 3 верно.
Процесс 2−3 — изобарный, температура падает, внутренняя энергия уменьшается, утверждение 4 неверно.
В процессе 3−1 температура растёт, внутренняя энергия увеличивается, утверждение 5 неверно.
В процессе 3−1 газ расширяется и нагревается, поэтому он поглощает теплоту, а не отдаёт — утверждение 2 неверно.