Тема . №9 МКТ и Термодинамика (анализ физических процессов - выбор верных утверждений)
.02 Термодинамика
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №9 мкт и термодинамика (анализ физических процессов - выбор верных утверждений)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#12507

На рисунке показан график циклического процесса, проведенного с одноатомным идеальным газом, в координатах p − V  , где     p  — давление газа, V  — объем газа. Количество газа остается неизменным.

PIC

Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующих процессы на графике.

1) Процесс 5-6 является изотермическим.
2) В процессе 2-3 газ совершает положительную работу, причем его внутренняя энергия увеличивается.
3) Работа газа за цикл равна нулю.
4) В процессе 6-7 газ получает положительное количество теплоты.
5) Работа газа в процессе 4-5 минимальна по модулю.

Показать ответ и решение

PIC

1) Неверно
Процесс 5-6 не является изотермическим.

2) Верно
Работа газа прямо пропорциональна изменению его объема и в процессе 2-3 она равна:

 ′
A2−3 = p2ΔV = p2(V3 − V2)

Заметим, что (V3− V2)> 0  . Следовательно, и изменение объема газа также больше нуля: ΔV  > 0  . Следовательно, газ в процессе 2-3 совершает положительную работу:  ′
A2−3 > 0  .
Изменение внутренней энергии газа зависит от изменения его температуры:

     3
ΔU = 2νR ΔT,

где ν  — количество вещества газа, R  — универсальная газовая постоянная.
Процесс 2-3 является изобарным. Следовательно, температура газа изменяется. Мысленно проведем на графике две изотермы:     T2  и T
 3  . Так как изотерма T
 3  лежит ”выше” изотермы T
 2  , то T > T
 3   2  . Cледовательно, изменение температуры положительно: ΔT = T3 − T2 >0  . Следовательно, и изменение внутренней энергии ΔU  также положительно, поэтому внутренняя энергия газа в процессе 2-3 увеличивается.

3) Неверно
Работа A ц  , совершенная газом за цикл, равна площади, заключенной внутри кривой 1-2-3-4-5-6-7-1. Так как объем газа увеличивался (цикл направлен по часовой стрелке), то работа цикла положительна.

4) Верно
Процесс 6-7 — изохорный (т.к. V6 = V7 = const  ). Запишем первый закон термодинамики для изохорного процесса:

Q6−7 =ΔU6 −7

Изменение внутренней энергии газа зависит от изменения его температуры:

        3
ΔU6−7 = 2νRΔT,

где ν  — количество вещества газа, R  — универсальная газовая постоянная.
Мысленно проведем на графике две изотермы: T6  и T7  . Так как изотерма T6  лежит ”ниже” изотермы T7  , то T6 < T7  . Cледовательно, изменение температуры положительно: ΔT = T7− T6 > 0  . Следовательно, и изменение внутренней энергии   ΔU6− 7  также положительно.
Так как изменение внутренней энергии газа положительно, то и количество теплоты Q6−7  также положительно. Значит, газ получает положительное количество теплоты.

5) Неверно
Работу газа в процессе 4-5 можно найти как площадь под графиком этого процесса. По рисунку видно, что площадь под под графиком 4-5 не самая наименьшая (сравните ее с площадью под графиком процесса 5-6). Следовательно, и модуль работы газа, совершенной за этот процесс, не минимален.

PIC

Ответ: 24

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!