[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 не изменяется.
2. В процесс 2−3 газ совершает положительную работу.
3. В процессе 3−4 над газом совершают работу.
4. В процессе 4−1 температура газа уменьшается в 4 раза.
5. Работа, совершенная газом в процессе 1−2, в 4 раза больше работы, совершенной над газом в процессе 3–4.
1. В процессе 1−2 внутренняя энергия газа не изменяется.
2. В процесс 2−3 газ совершает положительную работу.
3. В процессе 3−4 над газом совершают работу.
4. В процессе 4−1 температура газа уменьшается в 4 раза.
5. Работа, совершенная газом в процессе 1−2, в 4 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. Работу можно найти как площадь под кривой процесса на графике pV. Площадь под процессом 1–2 в 4 раза больше площади под процессом 3–4.
Таким образом, верны утверждения под номерами 3 и 5.
Ответ: 35.
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. Работу можно найти как площадь под кривой процесса на графике pV. Площадь под процессом 1–2 в 4 раза больше площади под процессом 3–4.
Таким образом, верны утверждения под номерами 3 и 5.
Ответ: 35.
Правильный ответ:
35|53
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 107810 • Задание №23
В атмосферном воздухе содержатся кислород и азот. Среднеквадратичная скорость молекул кислорода равна 468 м/с...
ID 108498 • Задание №25
Две частицы, имеющие отношение зарядов $дробь: числитель: q_1, знаменатель: q_2 конец дроби = 2$ влетели в одн...
🔗 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...