ЕГЭ и ОГЭ
Главная

Решение 2862. Один моль гелия участвует в циклическом процессе 1-2-3-4-1, график которого изображён на рисунке в координатах V-T, где V — объём газа, Т — абсолютная температура. Опираясь на законы молекулярной физики

Задание 27. Один моль гелия участвует в циклическом процессе 1-2-3-4-1, график которого изображён на рисунке в координатах V-T, где V — объём газа, Т — абсолютная температура. Опираясь на законы молекулярной физики и термодинамики, сравните работу газа в процессе 2-3 и модуль работы внешних сил в процессе 4-1. Постройте график цикла в координатах p-V, где р — давление газа, V — объём газа.

Решение.

1. Работа газа в процессе 2-3 больше модуля работы внешних сил в процессе 4-1: А23 > |А41|.

2. Поскольку работа газа в термодинамике численно равна площади фигуры под графиком p(V), где р – давление газа, V – объём газа, перестроим график цикла в эти координаты. Процесс 1-2 является изохорным, в нём абсолютная температура газа увеличилась в 4 раза, а значит, при v = const, согласно закону Шарля (p/T = const) и давление газа увеличилось в 4 раза.

Процесс 2-3 является изотермическим, в координатах p-V его графиком является гипербола. Согласно закону Бойля-Мариотта (pV = const) увеличение в 2 раза объёма приведёт к уменьшению в 2 раза давления.

В процессе 3-4 газ изохорно уменьшил свою абсолютную температуру и давление в 2 раза, а в процессе 4-1 изобарно, поскольку его график проходит через начало координат, вернулся в исходное состояние (см. рисунок).

3. Из графика видно, что работа газа в процессе 2-3 численно равна площади криволинейной трапеции под гиперболой 2-3 и , а модуль работы внешних сил в процессе 4-1 .

Таким образом, A23 > |A41|.


Другие задания:

Темы раздела

Для наших пользователей доступны следующие материалы: