Question

На рисунках А и Б приведены графики двух процессов: 1—2 (гипербола) и 3—4, в каждом из которых участвует 1 моль разреженного гелия. Графики построены в координатах $p$—$T$ и $p$—$V$ соответственно, где $p$ — давление, $V$ — объём и $T$ — абсолютная температура газа. Установите соответствие между графиками и утверждениями, характеризующими изображённые на графиках процессы. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

| ГРАФИКИ | УТВЕРЖДЕНИЯ |
| --- | --- |
| А) | 1) Над газом совершают положительную работу, при этом его внутренняя энергия уменьшается. |
| Б) | 2) Над газом совершают положительную работу, при этом газ получает положительное количество теплоты. |
| | 3) Газ отдаёт положительное количество теплоты и совершает положительную работу. |
| | 4) Газ получает положительное количество теплоты, при этом его внутренняя энергия увеличивается. |

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/pha0wfqL8LFs4rZ74QCVKGQukbwWk1shL2nFo4Jr.jpg)

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/c5Muj3zgHrdewE9l19vrGZ3dajKJrlkcYEqMCHr5.jpg)

Accepted Answer

41

Answer

Идея решения: определить тип каждого процесса по виду графика, затем проанализировать изменения давления, объёма, температуры и применить первый закон термодинамики.

**График А (координаты $p$—$T$, гипербола 1—2):**

Гипербола на диаграмме $p$—$T$ соответствует изотермическому процессу. Из уравнения состояния идеального газа $pV = nRT$ при $T = 	ext{const}$ имеем $pV = 	ext{const}$. Гипербола идёт вниз, значит давление уменьшается, следовательно, объём увеличивается. Газ расширяется.

При расширении газ совершает положительную работу: $A > 0$.

Во время изотермического процесса температура не меняется, поэтому внутренняя энергия идеального газа не изменяется: $\Delta U = 0$.

По первому закону термодинамики:
$$Q = \Delta U + A = 0 + A > 0$$

Газ получает положительное количество теплоты и совершает положительную работу. Это соответствует утверждению **3)**.

**График Б (координаты $p$—$V$, процесс 3—4):**

На диаграмме $p$—$V$ вертикальная линия означает изохорный процесс (объём постоянен). Линия идёт вверх, значит давление увеличивается, следовательно, температура растёт.

При изохорном процессе объём не меняется, поэтому газ не совершает работу: $A = 0$.

Температура увеличивается, поэтому внутренняя энергия возрастает: $\Delta U > 0$.

По первому закону термодинамики:
$$Q = \Delta U + A = \Delta U + 0 > 0$$

Газ получает положительное количество теплоты, и его внутренняя энергия увеличивается. Это соответствует утверждению **4)**.

ГРАФИКИ	УТВЕРЖДЕНИЯ
А)	1) Над газом совершают положительную работу, при этом его внутренняя энергия уменьшается.
Б)	2) Над газом совершают положительную работу, при этом газ получает положительное количество теплоты.
	3) Газ отдаёт положительное количество теплоты и совершает положительную работу.
	4) Газ получает положительное количество теплоты, при этом его внутренняя энергия увеличивается.

Задание №10Молекулярная физика и термодинамикаЕГЭ по физике