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 ответ выбранные цифры под соответствующими буквами. | ПРОЦЕССЫ | ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ | | --- | --- | | A) изотермическое сжатие | 1) $\Delta U = 0$; $A < 0$ | | B) изохорное нагревание | 2) $\Delta U < 0$; $A = 0$ | | | 3) $\Delta U > 0$; $A = 0$ | | | 4) $\Delta U > 0$; $A > 0$ |

Accepted Answer

13

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 сжатие** При изотермическом процессе температура газа остаётся постоянной: $T = ext{const}$. Внутренняя энергия одноатомного идеального газа зависит только от температуры: $$\Delta U = \frac{3}{2}nR\Delta T$$ Поскольку $\Delta T = 0$, то $\Delta U = 0$. При сжатии объём уменьшается ($V_2 < V_1$), поэтому работа газа: $$A = nRT\ln\frac{V_2}{V_1} < 0$$ Соответствие: **A → 1** ($\Delta U = 0$; $A < 0$). **Процесс B) Изохорное нагревание** При изохорном процессе объём газа остаётся постоянным: $V = ext{const}$. Работа газа при постоянном объёме: $$A = \int p \, dV = 0$$ При нагревании температура возрастает ($\Delta T > 0$), поэтому внутренняя энергия увеличивается: $$\Delta U = \frac{3}{2}nR\Delta T > 0$$ Соответствие: **B → 3** ($\Delta U > 0$; $A = 0$).

ПРОЦЕССЫ	ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
A) изотермическое сжатие	1) $\Delta U = 0$ ; $A < 0$
B) изохорное 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