[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 уменьшается.
2. В процессе 2–3 газ не совершает работу.
3. В процессе 3–4 от газа отнимают некоторое количество теплоты.
4. В процессе 4–1 температура газа увеличивается в 2 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 уменьшается.
2. В процессе 2–3 газ не совершает работу.
3. В процессе 3–4 от газа отнимают некоторое количество теплоты.
4. В процессе 4–1 температура газа увеличивается в 2 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. Из графика видно, что $p_1 = 4p_4$ $|\Delta V_12| = |\Delta V_34|$ Работа, совершенная газом в процессе 1–2, в 4 раза больше работы, совершенной над газом в процессе 3–4.
Таким образом, верны утверждения под номерами 2 и 3.
Ответ: 23.
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. Из графика видно, что $p_1 = 4p_4$ $|\Delta V_12| = |\Delta V_34|$ Работа, совершенная газом в процессе 1–2, в 4 раза больше работы, совершенной над газом в процессе 3–4.
Таким образом, верны утверждения под номерами 2 и 3.
Ответ: 23.
Правильный ответ:
23|32
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 104395 • Задание №8
Относительная влажность воздуха в цилиндре под поршнем равна 60%. Воздух изотермически сжали, уменьшив его объ...
ID 107972 • Задание №23
[рис.] На поверхность тонкостенного сосуда, заполненного жидкостью и имеющего форму, показанную на рисунке, па...
🔗 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 104508
[рис.] На рисунке в координатах p−V показан циклический процесс 1–2–3–4–1, который совершает од...
ID 104509
В двух закрытых сосудах одинакового объема (1 литр) нагревают два различных газа — 1 и 2. На р...