Главная / ЕГЭ Физика / Задание №9 / ID 104603
ID 104603 ЕГЭ Физика Линия №9 СдамГИА ID: 33022 Кинематика
✈️ TG ВК Следующая ⏭️
[рис.] С идеальным газом происходит циклический процесс 1–2–3–4–1, pV-⁠диаграмма которого представлена на рисунке. Максимальная температура, достигаемая газом в этом процессе, составляет 400 K. На основании анализа этого циклического процесса выберите все верные утверждения.

1.  Количество вещества газа, участвующего в циклическом процессе, превышает 0,5 моля.
2.  Работа газа при его изобарном расширении равна 400 Дж.
3.  Работа, совершенная над газом при его изобарном сжатии, равна 100 Дж.
4.  На участке 2–3 газ отдает положительное количество теплоты.
5.  Минимальная температура газа в циклическом процессе равна 100 K.
Чертеж к задаче
💡 Пошаговый разбор и решение:
Выясним, в какой точке газ имеет максимальную температуру. Из уравнения Клапейрона  — Менделеева $pV=\nu RT$ температура газа равна $T= \frac{pV}{\nu R}$ Температура максимальная в точке 2, где давление и объем газа максимальны.
1.  Неверно. Запишем уравнение Клапейрона-⁠Менделеева для точки 2: $p_2V_2=\nu RT_2$ откуда:

$\nu = $\frac{p_2V_2}{RT_2}$ = $\frac{200 \cdot 10 ^3 \cdot 8 \cdot 10 в степени ( - 3 )}{8,31 \cdot 400}$ \approx 0,48 моль$

2.  Верно. Изобарное расширения газа происходит на участке 1–2. Работу газа найдем как площадь фигуры под данным участком:

$A_1 - 2=200 \cdot 10 ^3 \cdot ( 8 - 6 ) \cdot 10 в степени ( - 3 ) =400 Дж$

3.  Неверно. Изобарное сжатие происходит на участке 3–4. Работу, совершенную над газом, найдем как площадь фигуры под данным участком графика:

$A_3 - 4=100 \cdot 10 ^3 \cdot ( 8 - 6 ) \cdot 10 в степени ( - 3 ) =200 Дж$

4.  Верно. Участок 2–3 соответствует изохорному процессу, при котором при уменьшении давления по закону Шарля температура уменьшается. Тогда газ работу не совершает, внутренняя энергия газа уменьшается. Из первого закона термодинамики следует, что $Q=A + \Delta U=\Delta U$ Газ теплоту отдает.
5.  Неверно. Минимальная температура будет в состоянии 4. Из закона Клапейрона  — Менделеева для состояний 2 и 4:

$T_4= \frac{p_4V_4}{\nu R}$ $T_2= \frac{p_2V_2}{\nu R}$

откуда:

$T_4= $\frac{p_4V_4T_2}{p_2V_2}$ = $\frac{100 \cdot 6 \cdot 400}{200 \cdot 8}$ =150К$

Ответ: 24.
Правильный ответ: 24
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 103018 • Задание №3
[рис.] Снаряд, имеющий в точке O траектории импульс $\vecр_0$ разорвался на два осколка (см. рисунок). Один из...
Смотреть разбор ↗
ID 108705 • Задание №25
Параллельный пучок света от ртутной лампы нормально падает на дифракционную решетку с периодом d = 5 мкм. За р...
Смотреть разбор ↗
🔗 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...
← Предыдущее задание 📚 Все задания по предмету Следующее задание →