Question

На диаграмме $p$–$T$ изображён цикл, осуществляемый идеальным газом. Определите, на каком участке работа газа положительна.

![](диаграмма цикла p-T)

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/UV3cPt7uHTJTN5udWLYLRKtmkZAzX3Et4VBpBiMR.jpg)

Accepted Answer

2

Answer

Идея решения: работа газа положительна при расширении (увеличении объёма) и отрицательна при сжатии; на диаграмме $p$–$T$ это определяется поведением объёма через уравнение состояния.

Из уравнения Менделеева–Клапейрона:

$$pV = 
u RT$$

откуда

$$V = \frac{
u R}{p} \cdot T$$

Объём пропорционален отношению $T/p$. Работа газа положительна, когда объём растёт, то есть когда $T/p$ увеличивается.

Проанализируем каждый участок:

**Участок 1** (от начала к верхней левой точке): давление и температура растут. Отношение $T/p$ может как расти, так и падать — нужна конкретная геометрия. На графике этот участок идёт вверх-вправо под углом, где рост $p$ сопоставим с ростом $T$, поэтому $T/p$ примерно постоянно или слегка меняется.

**Участок 2** (горизонтальный, вправо): температура растёт, давление постоянно. Отношение $T/p$ растёт → объём растёт → работа **положительна**.

**Участок 3** (диагональ вниз-вправо): температура падает, давление падает. Отношение $T/p$ может меняться в зависимости от наклона; на графике видно, что это сжатие → работа отрицательна.

**Участок 4** (вверх к началу): давление и температура падают. Объём уменьшается → работа отрицательна.

Участок 2 — единственный, где газ явно расширяется при постоянном давлении (изобарный процесс с ростом $T$).

Задание №8Молекулярная физика и термодинамикаЕГЭ по физике