[рис.] На рисунке в координатах p−V показан циклический процесс 1–2–3–4–1, который совершает один моль идеального одноатомного газа. Из предложенного перечня выберите все верные утверждения и укажите их номера.
1. В процессе 1–2 внутренняя энергия газа увеличивается.
2. В процессе 2–3 газ совершает положительную работу.
3. В процессе 3–4 газу сообщают некоторое количество теплоты.
4. В процессе 4–1 температура газа увеличивается в 4 раза.
5. Работа, совершенная газом в процессе 1–2, в 3 раза больше работы, совершенной над газом в процессе 3–4.
1. В процессе 1–2 внутренняя энергия газа увеличивается.
2. В процессе 2–3 газ совершает положительную работу.
3. В процессе 3–4 газу сообщают некоторое количество теплоты.
4. В процессе 4–1 температура газа увеличивается в 4 раза.
5. Работа, совершенная газом в процессе 1–2, в 3 раза больше работы, совершенной над газом в процессе 3–4.
💡 Пошаговый разбор и решение:
1. Процесс 1–2 — изобарическое увеличение объема. Внутренняя энергия идеального одноатомного газа вычисляется по формуле: $U= $\frac{3}{2}$ \nu RT = $\frac{3}{2}$ pV$ Произведение pV в данном процессе увеличивается, значит, внутренняя энергия газа растет.
2. Процесс 2–3 — изохорное уменьшение давления, в изохорном процессе работа не совершается.
3. Процесс 3–4 — изобарическое уменьшение объема. Из графика видно, что газ переходит в состояние с меньшей температурой, следовательно, уменьшается внутренняя энергия газа. Также заметим, что над газом совершают работу, значит, от газа отнимают некоторое количество теплоты.
4. Из графика видно, что $p_1 = 4p_4$ $V_1 = V_4$ Найдем отношение внутренней энергии газа в состоянии 4 к внутренней энергии газа в состоянии 1: $\frac{U_1}{U_4} = $\frac{p_1V_1}{p_4V_4}$ = $\frac{4p_4V_4}{p_4V_4}$ = 4$ То есть, в процессе 4–1 температура газа увеличивается в 4 раза.
5. Работа равна площади под графиком в координатах $p - V$ Из рисунка видно, что площадь под графиком 1–2 в четыре раза больше площади под графиком 3–4.
Таким образом, верны утверждения под номерами 1 и 4.
Ответ: 14.
2. Процесс 2–3 — изохорное уменьшение давления, в изохорном процессе работа не совершается.
3. Процесс 3–4 — изобарическое уменьшение объема. Из графика видно, что газ переходит в состояние с меньшей температурой, следовательно, уменьшается внутренняя энергия газа. Также заметим, что над газом совершают работу, значит, от газа отнимают некоторое количество теплоты.
4. Из графика видно, что $p_1 = 4p_4$ $V_1 = V_4$ Найдем отношение внутренней энергии газа в состоянии 4 к внутренней энергии газа в состоянии 1: $\frac{U_1}{U_4} = $\frac{p_1V_1}{p_4V_4}$ = $\frac{4p_4V_4}{p_4V_4}$ = 4$ То есть, в процессе 4–1 температура газа увеличивается в 4 раза.
5. Работа равна площади под графиком в координатах $p - V$ Из рисунка видно, что площадь под графиком 1–2 в четыре раза больше площади под графиком 3–4.
Таким образом, верны утверждения под номерами 1 и 4.
Ответ: 14.
Правильный ответ:
14|41
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 104648 • Задание №9
[рис.] Какое количество теплоты сообщили двум молям идеального одноатомного газа в процессе 1−2, изображенном ...
ID 168500 • Задание №24
Установите соответствие между научными открытиями и именами ученых, которым эти открытия принадлежат. К каждой...
🔗 Другие задания линии №9 по предмету Физика:
ID 104505
[рис.] Один моль идеального одноатомного газа совершает циклический процесс 1–2–3–4–1, график к...
ID 104506
В двух закрытых сосудах одинакового объема (1 литр) нагревают два различных газа — 1 и 2. На р...
ID 104507
[рис.] На рисунке показана зависимость давления газа p от его плотности ρ в циклическом процесс...
ID 104509
В двух закрытых сосудах одинакового объема (1 литр) нагревают два различных газа — 1 и 2. На р...
ID 104510
[рис.] На рисунке в координатах p–V показан циклический процесс 1–2–3–4–1, который совершает од...