Задание 9 ЕГЭ по физике · задача 1F4F09
|
|
На рисунке показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным идеальным газом, в координатах V – Т , где V – объём газа, Т – абсолютная температура газа. Количество вещества газа постоянно. Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующие отражённые на графике процессы.
| 1) | Давление газа в процессе С D постоянно, при этом над газом совершается положительная работа. | |
| 2) | В процессе DA давление газа увеличивается. | |
| 3) | В процессе АВ газ получает положительное количество теплоты. | |
| 4) | В состоянии D концентрация атомов газа максимальна. | |
| 5) | В процессе ВС внутренняя энергия газа уменьшается. |
Показать ответ и разбор
Ответ: 134 (верны: 1, 3, 4)
Разбор
На графике V–T цикл состоит из трёх характерных участков.
Процесс CD — отрезок, проходящий через начало координат (V ∝ T). Значит, это изобара: $P = const$. Объём уменьшается — газ сжимается, поэтому работа, совершаемая над газом, положительна. Утверждение 1 верно.
Процесс DA: из точки D (наименьший V) в точку A. Поскольку линия DA не проходит через начало координат, давление меняется. Расчёт по $PV = nRT$ показывает, что при переходе $D \to A$ давление растёт. Утверждение 2 верно.
Процесс AB — изобара, газ расширяется. Для идеального газа $\Delta U$ > 0 и A > 0, следовательно $Q = \Delta U + A$ > 0: газ получает теплоту. Утверждение 3 верно.
Состояние D: здесь объём минимальный, значит концентрация атомов $n = N/V$ максимальна. Утверждение 4 верно.
Процесс BC — изохора, температура растёт, поэтому внутренняя энергия одноатомного газа $U = (3/2)\nu RT$ увеличивается. Утверждение 5 неверно.
Правильные утверждения: 1, 3, 4.
Процесс CD — отрезок, проходящий через начало координат (V ∝ T). Значит, это изобара: $P = const$. Объём уменьшается — газ сжимается, поэтому работа, совершаемая над газом, положительна. Утверждение 1 верно.
Процесс DA: из точки D (наименьший V) в точку A. Поскольку линия DA не проходит через начало координат, давление меняется. Расчёт по $PV = nRT$ показывает, что при переходе $D \to A$ давление растёт. Утверждение 2 верно.
Процесс AB — изобара, газ расширяется. Для идеального газа $\Delta U$ > 0 и A > 0, следовательно $Q = \Delta U + A$ > 0: газ получает теплоту. Утверждение 3 верно.
Состояние D: здесь объём минимальный, значит концентрация атомов $n = N/V$ максимальна. Утверждение 4 верно.
Процесс BC — изохора, температура растёт, поэтому внутренняя энергия одноатомного газа $U = (3/2)\nu RT$ увеличивается. Утверждение 5 неверно.
Правильные утверждения: 1, 3, 4.