Question

На графике показана зависимость давления одноатомного идеального газа от его объёма. При переходе из состояния 1 в состояние 2 газ совершил работу, равную 5 кДж. Чему равно количество теплоты, полученное газом при этом переходе? Ответ выразите в кДж.

Рисунок

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/26DW7So7qAtfTft9eXPfbxxTYKIO2OrPFjzrCSsu.jpg)

Accepted Answer

5

Answer

Идея решения: применить первый закон термодинамики, установив характер процесса по графику.

Первый закон термодинамики:

$$Q = \Delta U + A$$

где $Q$ — количество теплоты, $\Delta U$ — изменение внутренней энергии, $A$ — работа газа.

По графику определим характер процесса. Состояние 1 имеет координаты $(V, 4p)$, состояние 2 — $(4V, p)$.

Проверим соотношение $p_1 V_1$ и $p_2 V_2$:

$$p_1 V_1 = 4p \cdot V = 4pV$$

$$p_2 V_2 = p \cdot 4V = 4pV$$

Поскольку $p_1 V_1 = p_2 V_2$, процесс является изотермическим, то есть температура газа остаётся постоянной: $T_1 = T_2$.

Для изотермического процесса внутренняя энергия идеального газа не изменяется (она зависит только от температуры):

$$\Delta U = 0$$

Следовательно:

$$Q = A = 5 	ext{ кДж}$$

Задание №8Молекулярная физика и термодинамикаЕГЭ по физике