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#27095

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.

PIC

1) Количество вещества газа, участвующего в циклическом процессе, превышает 0,5 моля.

2) Работа газа при его изобарном расширении равна 400 Дж.

3) Работа, совершённая над газом при его изобарном сжатии, равна 100 Дж.

4) На участке 2-3 газ отдаёт положительное количество теплоты.

5) Минимальная температура газа в циклическом процессе равна 100 K.

Показать ответ и решение

Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона:

pV  = νRT,
где ν  – количество вещества, T  – температура.
Отсюда температура:
     pV-
T =  νR ,
То есть максимум достигается в точке 2, так как там и давление и объём максимальны.
1) Н евер но
Из уравнения Менделеева-Клапейрона:
    p2V2-   200-⋅ 103-⋅ 8 ⋅-10−3
ν = RT2  =      8,31 ⋅ 400    ≈ 0,48 м оль
2) В ерно
Изобарное расширение 1-2, работу можно найти как площадь под графиком:
              3            −3
A12 =  200 ⋅ 10 ⋅ (8 − 6) ⋅ 10 = 400 Д ж
3) Н еверно
Изобарное сжатие 3-4, работу можно найти как площадь под графиком:
A   =  100 ⋅ 103 ⋅ (8 − 6) ⋅ 10−3 = 200 Д ж
  12
4) В ерно
Запишем первое начало термодинамики:
Q  = ΔU  + A,
где ΔU  – изменение внутренней энергии, A  – работа газа.
В процессе 2-3 объём постоянен, значит, работа газа равна нулю.
При этом ΔU  ∼ T  , а по закону Шарля:
p-=  const,
T
тогда при уменьшении давления температура также уменьшается и ΔU  <  0  , Q < 0  .
5) Н евер но
Из уравнения Менделеева-Клапейрона минимальная температура будет в точке 4, при этом
T4 = p4V4-
      νR
T  = p2V2-,
 2    νR
Тогда
                      3       −3
T4 = p4V4-T2 = 100-⋅ 10-⋅ 6 ⋅-10-400 = 150 К
     p2V2      200 ⋅ 103 ⋅ 8 ⋅ 10−3
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!