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 $p$–$V$ и $V$–$T$, 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 увеличивается. |
| Б) | 2) Над газом совершают положительную работу, при этом газ отдаёт положительное количество теплоты. |
| | 3) Газ получает 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/S3FzEXoGqQYXB8BYXNV4k9MoiB9pZm4LnEI2Gf92.jpg)

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/RXyiFChyWamKQRnWeqiRlpY4qBz65yHEPWInII3v.jpg)

Accepted Answer

32

Answer

Идея решения: определить тип каждого процесса по виду кривой на диаграмме, затем проанализировать изменение давления, объёма, температуры и применить первый закон термодинамики. **График А (гипербола на диаграмме $p$–$V$):** Гипербола на диаграмме $p$–$V$ соответствует изотермическому процессу, где $pV = ext{const}$, следовательно, $T = ext{const}$. При переходе 1→2 объём увеличивается ($V_2 > V_1$), поэтому давление уменьшается ($p_2 < p_1$). Газ расширяется. Для изотермического процесса: - Изменение внутренней энергии: $\Delta U = 0$ (температура не меняется). - Работа газа: $A = u RT \ln(V_2/V_1) > 0$ (газ совершает положительную работу). - По первому закону термодинамики: $Q = \Delta U + A = 0 + A > 0$ (газ получает теплоту). Это соответствует утверждению **3**: газ получает положительное количество теплоты и совершает положительную работу. **График Б (прямая на диаграмме $V$–$T$):** Прямая на диаграмме $V$–$T$, проходящая через начало координат, соответствует изобарическому процессу, где $V/T = ext{const}$, следовательно, $p = ext{const}$. При переходе 3→4 объём уменьшается ($V_4 < V_3$), поэтому температура уменьшается ($T_4 < T_3$). Газ сжимается. Для изобарического процесса при сжатии: - Работа газа: $A = p(V_4 - V_3) < 0$ (над газом совершают положительную работу). - Изменение внутренней энергии: $\Delta U = u C_V \Delta T < 0$ (температура уменьшается, внутренняя энергия уменьшается). - По первому закону термодинамики: $Q = \Delta U + A < 0 + 0 = 0$ (газ отдаёт теплоту). Это соответствует утверждению **2**: над газом совершают положительную работу, при этом газ отдаёт положительное количество теплоты.

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