На pV-диаграммах изображены два циклических процесса 1–2–3–4–1 и 5–6–7–8–5, проводимые с одним и тем же количеством гелия.
[рис.]
На основании анализа приведенных графиков, выберите все верные утверждения и укажите в ответе их номера.
1. Работа газа, совершенная за каждый цикл, равна нулю.
2. Количество теплоты, полученное газом в изобарном процессе в цикле 1–2–3–4–1, больше, чем количество теплоты, полученное газом в изобарном процессе в цикле 5–6–7–8–5.
3. Количество теплоты, полученное газом в изохорном процессе в цикле 1–2–3–4–1, больше, чем количество теплоты, полученное газом в изохорном процессе в цикле 5–6–7–8–5.
4. Модуль количества теплоты, отданной газом в изобарном процессе в цикле 1–2–3–4–1, меньше, чем модуль количества теплоты, отданной газом в изобарном процессе в цикле 5–6–7–8–5.
5. Модуль количества теплоты, отданной газом в изохорном процессе в цикле 1–2–3–4–1, меньше, чем модуль количества теплоты, отданной газом в изохорном процессе в цикле 5–6–7–8–5.
[рис.]
На основании анализа приведенных графиков, выберите все верные утверждения и укажите в ответе их номера.
1. Работа газа, совершенная за каждый цикл, равна нулю.
2. Количество теплоты, полученное газом в изобарном процессе в цикле 1–2–3–4–1, больше, чем количество теплоты, полученное газом в изобарном процессе в цикле 5–6–7–8–5.
3. Количество теплоты, полученное газом в изохорном процессе в цикле 1–2–3–4–1, больше, чем количество теплоты, полученное газом в изохорном процессе в цикле 5–6–7–8–5.
4. Модуль количества теплоты, отданной газом в изобарном процессе в цикле 1–2–3–4–1, меньше, чем модуль количества теплоты, отданной газом в изобарном процессе в цикле 5–6–7–8–5.
5. Модуль количества теплоты, отданной газом в изохорном процессе в цикле 1–2–3–4–1, меньше, чем модуль количества теплоты, отданной газом в изохорном процессе в цикле 5–6–7–8–5.
💡 Пошаговый разбор и решение:
Работа газа в замкнутом цикле на диаграмме p–V равна площади фигуры, которую очерчивает этот цикл. Как видно из рисунка, работа газа в обоих циклах не равна нулю (утверждение 1 неверно).
Согласно первому началу термодинамики $Q=A + \Delta U$ Газ получает тепло в изобарных процессах 2–3 и 6–7. В этих процессах газ совершает работу, а также его внутренняя энергия изменяется следующим образом:
$Q=A + \Delta U=p\Delta V + $\frac{3}{2}$ \nu R \Delta T= $\frac{5}{2}$ p \Delta V$
Количество теплоты, полученное газом в процессе 2–3, $Q_23= $\frac{5}{2}$ 4p_0 V_0=10p_0 V_0$ меньше, чем количество теплоты, полученное газом в процессе 6–7, $Q_67= $\frac{5}{2}$ 4p_0 3V_0=30p_0 V_0$ (утверждение 2 неверно).
В изохорном процессе работа газа равна нулю, а изменение внутренней энергии = количеству теплоты, которое получил газ:
$Q=\Delta U= $\frac{3}{2}$ \nu R \Delta T= $\frac{3}{2}$ \Delta p V$
Тепло, полученное газом в изохорном процессе 1–2, $Q_12= $\frac{3}{2}$ 3p_0 V_0=4,5p_0 V_0$ больше, чем тепло, полученное газом в изохорном процессе 5–6, $Q_56= $\frac{3}{2}$ p_0 V_0=1,5p_0 V_0$ (утверждение 3 верно).
Модуль количества теплоты, отданной газом в изобарном процессе 4–1, $Q_41= $\frac{5}{2}$ p_0 V_0=2,5p_0 V_0$ меньше, чем модуль количества теплоты, отданной газом в изобарном процессе 8–5, $Q_85= $\frac{5}{2}$ 3p_0 3V_0=22,5p_0 V_0$ (утверждение 4 верно).
Модуль количества теплоты, отданной газом в изохорном процессе 3–4, $Q_34= $\frac{3}{2}$ 3p_0 2V_0=9p_0 V_0$ больше, чем модуль количества теплоты, отданной газом в изохорном процессе 7−8, $Q_78= $\frac{3}{2}$ p_0 4V_0=6p_0 V_0$ (утверждение 5 неверно).
Ответ: 34.
Согласно первому началу термодинамики $Q=A + \Delta U$ Газ получает тепло в изобарных процессах 2–3 и 6–7. В этих процессах газ совершает работу, а также его внутренняя энергия изменяется следующим образом:
$Q=A + \Delta U=p\Delta V + $\frac{3}{2}$ \nu R \Delta T= $\frac{5}{2}$ p \Delta V$
Количество теплоты, полученное газом в процессе 2–3, $Q_23= $\frac{5}{2}$ 4p_0 V_0=10p_0 V_0$ меньше, чем количество теплоты, полученное газом в процессе 6–7, $Q_67= $\frac{5}{2}$ 4p_0 3V_0=30p_0 V_0$ (утверждение 2 неверно).
В изохорном процессе работа газа равна нулю, а изменение внутренней энергии = количеству теплоты, которое получил газ:
$Q=\Delta U= $\frac{3}{2}$ \nu R \Delta T= $\frac{3}{2}$ \Delta p V$
Тепло, полученное газом в изохорном процессе 1–2, $Q_12= $\frac{3}{2}$ 3p_0 V_0=4,5p_0 V_0$ больше, чем тепло, полученное газом в изохорном процессе 5–6, $Q_56= $\frac{3}{2}$ p_0 V_0=1,5p_0 V_0$ (утверждение 3 верно).
Модуль количества теплоты, отданной газом в изобарном процессе 4–1, $Q_41= $\frac{5}{2}$ p_0 V_0=2,5p_0 V_0$ меньше, чем модуль количества теплоты, отданной газом в изобарном процессе 8–5, $Q_85= $\frac{5}{2}$ 3p_0 3V_0=22,5p_0 V_0$ (утверждение 4 верно).
Модуль количества теплоты, отданной газом в изохорном процессе 3–4, $Q_34= $\frac{3}{2}$ 3p_0 2V_0=9p_0 V_0$ больше, чем модуль количества теплоты, отданной газом в изохорном процессе 7−8, $Q_78= $\frac{3}{2}$ p_0 4V_0=6p_0 V_0$ (утверждение 5 неверно).
Ответ: 34.
Правильный ответ:
34|43
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 167586 • Задание №15
[рис.] В мензурку налита вода (см. рис.). Укажите значение объема воды, учитывая, что погрешность измерения ра...
ID 168067 • Задание №19
На газовую плиту с одинаковыми горелками, включенными на полную мощность, поставили две одинаковые кастрюли, з...
🔗 Другие задания линии №36 по предмету Физика:
ID 109475
На графике представлены результаты измерения количества теплоты Q, затраченного на нагревание 1...
ID 109476
На рисунке приведена зависимость давления p идеального газа, количество вещества которого равно...
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...