Question

Установите соответствие между процессами, в которых участвует 1 моль одноатомного идеального газа, и физическими величинами (ΔU – изменение внутренней энергии; А – работа газа), которые их характеризуют. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

| ПРОЦЕССЫ | ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ |
| --- | --- |
| A) изотермическое расширение | 1) $\Delta U = 0$; $A < 0$ |
| B) изобарное нагревание | 2) $\Delta U > 0$; $A = 0$ |
| | 3) $\Delta U > 0$; $A > 0$ |
| | 4) $\Delta U = 0$; $A > 0$ |

Accepted Answer

43

Answer

Идея решения: для каждого процесса определить, как меняются внутренняя энергия и работа газа, используя свойства идеального газа и первый закон термодинамики.

**Процесс A) Изотермическое расширение**

При изотермическом процессе температура газа остаётся постоянной: $T = 	ext{const}$.

Внутренняя энергия одноатомного идеального газа зависит только от температуры:

$$\Delta U = \frac{3}{2}nR\Delta T = 0$$

При расширении газ совершает положительную работу над окружающей средой:

$$A = nRT\ln\frac{V_2}{V_1} > 0$$

(так как $V_2 > V_1$ при расширении).

Соответствие: **4) $\Delta U = 0$; $A > 0$**

**Процесс B) Изобарное нагревание**

При изобарном процессе давление постоянно: $p = 	ext{const}$.

Нагревание означает, что температура увеличивается: $T_2 > T_1$, следовательно:

$$\Delta U = \frac{3}{2}nR\Delta T > 0$$

При нагревании газ расширяется и совершает положительную работу:

$$A = p\Delta V = nR\Delta T > 0$$

Соответствие: **3) $\Delta U > 0$; $A > 0$**

ПРОЦЕССЫ	ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
A) изотермическое расширение	1) $\Delta U = 0$ ; $A < 0$
B) изобарное нагревание	2) $\Delta U > 0$ ; $A = 0$
	3) $\Delta U > 0$ ; $A > 0$
	4) $\Delta U = 0$ ; $A > 0$

Задание №10Молекулярная физика и термодинамикаЕГЭ по физике