Задание 9 ЕГЭ по физике · задача D59A3F
|
|
Зависимость температуры одного моля одноатомного идеального газа от давления показана на рисунке. Выберите из предложенных утверждений два , которые верно отражают результаты этого эксперимента.
| 1) | В процессе 1–2 объём газа увеличился в 3 раза. | |
| 2) | В процессе 23 газ совершал положительную работу. | |
| 3) | В процессе 2–3 внутренняя энергия газа уменьшалась. | |
| 4) | В процессе 12 газ отдал положительное количество теплоты. | |
| 5) | В процессе 12 концентрация молекул газа не менялась. |
Показать ответ и разбор
Ответ: 25 (верны: 2, 5)
Разбор
В осях $T$–$p$ прямая через начало координат ($1\to2$) — изохора: $T$ и $p$ растут в 3 раза, $V=$const. Участок $2\to3$ — горизонталь ($T=$const), $p$ убывает — изотермическое расширение. 2: в процессе $2\to3$ газ расширяется $\Rightarrow$ совершает положительную работу — верно. 5: в процессе $1\to2$ объём не меняется, число молекул постоянно $\Rightarrow$ концентрация $n = N/V$ не меняется — верно. 1 неверно: в $1\to2$ объём постоянен (изохора). 3 неверно: в $2\to3$ $T=$const, $\Delta U = 0$. 4 неверно: в $1\to2$ (изохорный нагрев) газ получает теплоту, а не отдаёт. Ответ: 25.
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.