На рисунке приведена зависимость давления p идеального газа, количество вещества которого = ν = 1 моль, от его объема V в процессе 1–2–3–4–5–6–7–8.
[рис.]
На основании анализа графика выберите все верные утверждения.
1. Работа газа в процессе 2–3 в 2 раза больше, чем работа газа в процессе 6–7.
2. В процессе 2–3 газ совершил в 4 раза большую работу, чем в процессе 6–7.
3. Температура газа в состоянии 3 меньше температуры газа в состоянии 7.
4. Температура газа в состоянии 2 равна температуре газа в состоянии 4.
5. Количество теплоты, отданное газом в процессе 3–4, в 4 раза больше количества теплоты, которое газ отдал в процессе 7–8.
[рис.]
На основании анализа графика выберите все верные утверждения.
1. Работа газа в процессе 2–3 в 2 раза больше, чем работа газа в процессе 6–7.
2. В процессе 2–3 газ совершил в 4 раза большую работу, чем в процессе 6–7.
3. Температура газа в состоянии 3 меньше температуры газа в состоянии 7.
4. Температура газа в состоянии 2 равна температуре газа в состоянии 4.
5. Количество теплоты, отданное газом в процессе 3–4, в 4 раза больше количества теплоты, которое газ отдал в процессе 7–8.
💡 Пошаговый разбор и решение:
На диаграмме p–V работа газа равна площади фигуры под графиком. Работа газа в процессе 2–3 равна $A_23=4p_03V_0=12p_0V_0$ работа в процессе 6–7 — $A_67=3p_0V_0=3p_0V_0$ что в 4 раза меньше чем в процессе 2–3 (утверждение 2 верно).
Согласно уравнению Клапейрона — Менделеева, температура газа является функцией его объема и давления:
$pV=\nu RT$
В состоянии 3 температура газа равна $T_3= $\frac{4p_0 \cdot 4V_0}{\nu R}$ = \frac{16p_0V_0}{\nu R}$ в состоянии 7 — $T_7= $\frac{3p_0 \cdot 3V_0}{\nu R}$ = \frac{9p_0V_0}{\nu R}$ откуда следует, что утверждение 3 неверно.
В состоянии 2 температура газа равна $T_2= \frac{4p_0 \cdot V_0}{\nu R}$ а в состоянии 4 — $T_4= \frac{p_0 \cdot 4V_0}{\nu R}$ а значит, утверждение 4 верно.
Согласно первому началу термодинамики $Q=A + \Delta U$ Процессы 3–4 и 7–8 — изохорные. В этих процессах работа газа равна нулю, а внутренняя энергия изменяется следующим образом:
$\Delta U= $\frac{i}{2}$ \nu R \Delta T= $\frac{i}{2}$ \Delta p V$
Отданное газом количество теплоты = :
$Q_отд = - Q= - \Delta U= $\frac{i}{2}$ ( - \Delta p ) V$
$Q_34 = $\frac{i}{2}$ \cdot 3p_0 \cdot 4V_0= $\frac{i}{2}$ \cdot 12p_0V_0$
$Q_78 = $\frac{i}{2}$ \cdot p_0 \cdot 3V_0= $\frac{i}{2}$ \cdot 3p_0V_0$
А значит, количество теплоты, отданное газом в процессе 3–4, в 4 раза больше количества теплоты, которое газ отдал в процессе 7–8 (утверждение 5 верно).
Ответ: 245.
Согласно уравнению Клапейрона — Менделеева, температура газа является функцией его объема и давления:
$pV=\nu RT$
В состоянии 3 температура газа равна $T_3= $\frac{4p_0 \cdot 4V_0}{\nu R}$ = \frac{16p_0V_0}{\nu R}$ в состоянии 7 — $T_7= $\frac{3p_0 \cdot 3V_0}{\nu R}$ = \frac{9p_0V_0}{\nu R}$ откуда следует, что утверждение 3 неверно.
В состоянии 2 температура газа равна $T_2= \frac{4p_0 \cdot V_0}{\nu R}$ а в состоянии 4 — $T_4= \frac{p_0 \cdot 4V_0}{\nu R}$ а значит, утверждение 4 верно.
Согласно первому началу термодинамики $Q=A + \Delta U$ Процессы 3–4 и 7–8 — изохорные. В этих процессах работа газа равна нулю, а внутренняя энергия изменяется следующим образом:
$\Delta U= $\frac{i}{2}$ \nu R \Delta T= $\frac{i}{2}$ \Delta p V$
Отданное газом количество теплоты = :
$Q_отд = - Q= - \Delta U= $\frac{i}{2}$ ( - \Delta p ) V$
$Q_34 = $\frac{i}{2}$ \cdot 3p_0 \cdot 4V_0= $\frac{i}{2}$ \cdot 12p_0V_0$
$Q_78 = $\frac{i}{2}$ \cdot p_0 \cdot 3V_0= $\frac{i}{2}$ \cdot 3p_0V_0$
А значит, количество теплоты, отданное газом в процессе 3–4, в 4 раза больше количества теплоты, которое газ отдал в процессе 7–8 (утверждение 5 верно).
Ответ: 245.
Правильный ответ:
245
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 167066 • Задание №7
[рис.] На рисунке показан профиль бегущей волны. Чему равна длина волны (в см)?...
ID 108143 • Задание №24
Общая масса газонепроницаемой оболочки воздушного шара и его корзины равна 400 кг. Шар заполнен гелием массой ...
🔗 Другие задания линии №36 по предмету Физика:
ID 109475
На графике представлены результаты измерения количества теплоты Q, затраченного на нагревание 1...
ID 109477
На pV-диаграммах изображены два циклических процесса 1–2–3–4–1 и 5–6–7–8–5, проводимые с одним...
ID 109478
В закрытом сосуде объемом 8,3 литра находится одноатомный идеальный газ при температуре 127 °C....
ID 109479
На pV-диаграмме изображены три циклических процесса А, В и С, совершаемых одним молем идеально...
ID 109480
[рис.] В сосуде находится два моля азота. В момент времени t = 0 в сосуде приоткрывают клапан...