Задание 9 ЕГЭ по физике №10000023
Анализ физических процессов. Молекулярная физика
№2. Задание 9
ID: 10000023
Один моль идеального одноатомного газа совершает циклический процесс 1–2–3–4–1, график которого показан на рисунке в координатах p–V. Из предложенного перечня выберите все верные утверждения и укажите их номера.
1. В процессе 1–2 внутренняя энергия газа увеличивается.
2. В процессе 2–3 газ совершает положительную работу.
3. В процессе 3–4 газ отдает некоторое количество теплоты.
4. В процессе 4–1 температура газа увеличивается в 4 раза.
5. Работа, совершенная газом в процессе 1–2, в 3 раза больше работы, совершенной над газом в процессе 3–4.
Источник: ФИПИ
Решение
Внутренняя энергия идеального газа пропорциональна температуре и не зависит от давления и занимаемого газом объема: $\Delta{U}=\dfrac{i}{2}vR\Delta{T}$
1. Верно. Процесс 1–2 — изобарное расширение. В этом процессе (согласно уравнению состояния идеального газа $pV=vRT$) температура увеличивается, а значит, и увеличивается внутренняя энергия.
2. Неверно. В осях p–V работа газа равна площади под графиком. В процессе 2–3 работа газа равна нулю.
3. Верно. Процесс 3–4 — изобарное сжатие, температура при этом уменьшается.
4. Верно. Процесс 4–1 — изохорное нагревание. Давление возрастает в 4 раза, а значит, и температура возрастает в 4 раза.
5. Неверно. Работа, совершенная газом в процессе 1–2, в 4 раза больше работы, совершенной над газом в процессе 3–4.