ЕГЭ и ОГЭ
Главная

Источник задания: Решение 3246. ЕГЭ 2018. Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов.

Задание 11. На рисунке показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным идеальным газом, в координатах V-T, где V — объём газа, Т — абсолютная температура газа. Количество вещества газа постоянно.

Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения, характеризующие процессы на графике.

1) Газ за цикл не совершает работу.

2) Давление газа в процесс АВ постоянно, при этом внешние силы над газом совершают положительную работу.

3) В процессе ВС газ получает положительное количество теплоты.

4) В процессе CD внутренняя энергия газа уменьшается.

5) В процессе DA давление газа изотермически увеличивается.

Решение.

Процесс изменения состояния идеального газа протекает в соответствии с уравнением Менделеева-Клайперона:

.              (1)

На отрезке AB имеем линейную зависимость объема газа от его температуры, причем прямая условно начинается в начале координат в точке (0,0). Тогда будет справедлива запись , где α – некоторый коэффициент. Выразим из формулы (1) давление газа и посмотрим как он меняется на участке AB, получим:

,

то есть давление остается неизменным – изобарный процесс. По аналогии на прямой DC происходит также изобарный процесс, но в обратном направлении.

На участке AD температура газа не меняется, но происходит изменение объема, следовательно, из формулы , имеем  и изменение объема ведет к обратно пропорциональному изменению давления.

На участке BC имеем постоянное значение объема, но увеличение температуры, следовательно, , и имеем уменьшение давления.

1) Работа, совершаемая газом, определяется выражением . Из вышеописанного следует, что газ (либо над газом) совершает работу на участках AB, CD и AD.

2) Как уже сказано выше давление газа на участке AB постоянно и происходит увеличение объема газа, то есть ∆V>0. Это означает, что газ совершил работу.

3) На участке BC температура газа увеличивается при сохранении объема, следовательно, газ получил некоторое количество теплоты.

4) На участке CD происходит уменьшение температуры газа и его объема, следовательно, внутренняя энергия газа уменьшается.

5) На участке DA объем газа увеличивается, следовательно, из pV=const следует, что давление должно уменьшаться.

Ответ: 34.

Другие задания:

Темы раздела

Для наших пользователей досутпны следующие материалы: