Question

При исследовании изопроцессов использовался закрытый сосуд переменного объёма, заполненный неоном и соединённый с манометром. Объём сосуда медленно увеличивают, сохраняя давление неона в нём постоянным. Как изменяются при этом внутренняя энергия и плотность неона в сосуде? Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:

1) увеличивается;
2) уменьшается;
3) не изменяется.

| Внутренняя энергия неона в сосуде | Плотность неона |
| --- | --- |
| | |

Accepted Answer

12

Answer

Идея решения: процесс изобарный (постоянное давление), поэтому применяем уравнение состояния идеального газа и первый закон термодинамики.

**Внутренняя энергия.**

Для идеального газа внутренняя энергия зависит только от температуры:

$$U = 
u C_V T$$

где $
u$ — количество вещества, $C_V$ — теплоёмкость при постоянном объёме, $T$ — абсолютная температура.

При изобарном процессе ($p = 	ext{const}$) из уравнения состояния:

$$pV = 
u RT \quad \Rightarrow \quad V \propto T$$

Так как объём увеличивается, температура растёт. Следовательно, внутренняя энергия **увеличивается** (ответ: **1**).

**Плотность.**

Плотность определяется как:

$$ho = \frac{m}{V}$$

где $m$ — масса газа (постоянна, сосуд закрыт), $V$ — объём.

При увеличении объёма при неизменной массе плотность **уменьшается** (ответ: **2**).

Задание №10Молекулярная физика и термодинамикаЕГЭ по физике