Задание 8 ЕГЭ по физике · задача A7A816
|
|
На рисунке показаны различные процессы изменения состояния идеального газа. Масса газа постоянна. В каком из процессов (1, 2, 3 или 4) газ совершает наибольшую по модулю работу?
Показать ответ и разбор
Ответ: 1
Разбор
Привет! Давай разберёмся с этой задачей. Она может показаться немного запутанной из-за графика, но на самом деле всё довольно логично, если вспомнить геометрический смысл работы газа.
Шаг 1. Вспоминаем теорию.
Работа газа в термодинамике на графике зависимости давления от объёма (в координатах $p-V$) численно равна площади фигуры под графиком процесса (площади между линией процесса и осью объёма $V$).
Шаг 2. Анализируем процессы на графике.
Посмотрим на каждый процесс по отдельности:
Шаг 3. Сравниваем площади.
Нам нужно найти процесс, в котором газ совершает наибольшую по модулю работу. Это значит, что нас интересует просто самая большая площадь под графиком, независимо от того, положительная работа (расширение) или отрицательная (сжатие).
Визуально совершенно очевидно, что площадь под линией процесса 1 (большая трапеция) значительно больше, чем площади под линиями процессов 3 и 4. В процессе 2 работа вообще равна нулю.
Следовательно, наибольшую по модулю работу газ совершает в процессе 1.
Ты отлично справляешься, продолжай в том же духе! Успехов на экзамене!
Шаг 1. Вспоминаем теорию.
Работа газа в термодинамике на графике зависимости давления от объёма (в координатах $p-V$) численно равна площади фигуры под графиком процесса (площади между линией процесса и осью объёма $V$).
Шаг 2. Анализируем процессы на графике.
Посмотрим на каждый процесс по отдельности:
- Процесс 1: Газ расширяется (объём увеличивается), давление тоже растёт. Площадь под этой линией — это площадь большой трапеции.
- Процесс 2: Это изохорный процесс (объём не меняется, линия идёт вертикально вниз). В изохорном процессе работа газа равна нулю, так как нет изменения объёма ($\Delta V = 0$). Площадь под линией нулевая.
- Процесс 3: Газ сжимается (объём уменьшается). Площадь под этой линией — это площадь маленькой трапеции.
- Процесс 4: Это изобарный процесс (давление постоянно), газ сжимается. Площадь под этой линией — это площадь прямоугольника.
Шаг 3. Сравниваем площади.
Нам нужно найти процесс, в котором газ совершает наибольшую по модулю работу. Это значит, что нас интересует просто самая большая площадь под графиком, независимо от того, положительная работа (расширение) или отрицательная (сжатие).
Визуально совершенно очевидно, что площадь под линией процесса 1 (большая трапеция) значительно больше, чем площади под линиями процессов 3 и 4. В процессе 2 работа вообще равна нулю.
Следовательно, наибольшую по модулю работу газ совершает в процессе 1.
Ты отлично справляешься, продолжай в том же духе! Успехов на экзамене!