Задание 9 ЕГЭ по физике · 0A58BE
Процессы на pV-диаграмме
На pV-диаграмме показаны два процесса, проведённых с одним и тем же количеством разреженного газообразного гелия.
Из приведённого ниже списка выберите два верных утверждения, характеризующих процессы на графике.
1) В процессе 1 – 2 гелий совершил работу 100 Дж.
2) В процессе 3 – 4 абсолютная температура гелия изобарно увеличилась в 3 раза.
3) Работа, совершённая гелием, в процессе 1 – 2 меньше, чем в процессе 3 – 4.
4) В процессе 1 – 2 внутренняя энергия гелия увеличилась в 5 раз.
5) В состоянии 2 абсолютная температура гелия в 2 раза выше, чем в состоянии 3.
Из приведённого ниже списка выберите два верных утверждения, характеризующих процессы на графике.
1) В процессе 1 – 2 гелий совершил работу 100 Дж.
2) В процессе 3 – 4 абсолютная температура гелия изобарно увеличилась в 3 раза.
3) Работа, совершённая гелием, в процессе 1 – 2 меньше, чем в процессе 3 – 4.
4) В процессе 1 – 2 внутренняя энергия гелия увеличилась в 5 раз.
5) В состоянии 2 абсолютная температура гелия в 2 раза выше, чем в состоянии 3.
Показать ответ
24
Решение
По графику: p1=p2=0,5⋅105 Па, V1=1 л, V2=5 л; p3=p4=1⋅105 Па, V3=1 л, V4=3 л.
Работа в процессе 1–2 равна работе при постоянном давлении: A12=p(V2−V1)=0,5⋅105⋅4⋅10−3=200 Дж. Поэтому утверждение 1 неверно.
В процессе 3–4 давление постоянно. Для одного и того же количества идеального газа T∼pV, поэтому T4/T3=V4/V3=3. Утверждение 2 верно.
Работа в процессе 3–4: A34=1⋅105⋅(3−1)⋅10−3=200 Дж. Работы равны, поэтому утверждение 3 неверно.
Гелий — одноатомный идеальный газ, его внутренняя энергия пропорциональна абсолютной температуре. В процессе 1–2 давление постоянно, поэтому T2/T1=V2/V1=5 и U2/U1=5. Утверждение 4 верно.
Сравним температуры состояний 2 и 3: T2/T3=(p2V2)/(p3V3)=((0,5⋅5)/(1⋅1))=2,5. Следовательно, утверждение 5 неверно.
Работа в процессе 1–2 равна работе при постоянном давлении: A12=p(V2−V1)=0,5⋅105⋅4⋅10−3=200 Дж. Поэтому утверждение 1 неверно.
В процессе 3–4 давление постоянно. Для одного и того же количества идеального газа T∼pV, поэтому T4/T3=V4/V3=3. Утверждение 2 верно.
Работа в процессе 3–4: A34=1⋅105⋅(3−1)⋅10−3=200 Дж. Работы равны, поэтому утверждение 3 неверно.
Гелий — одноатомный идеальный газ, его внутренняя энергия пропорциональна абсолютной температуре. В процессе 1–2 давление постоянно, поэтому T2/T1=V2/V1=5 и U2/U1=5. Утверждение 4 верно.
Сравним температуры состояний 2 и 3: T2/T3=(p2V2)/(p3V3)=((0,5⋅5)/(1⋅1))=2,5. Следовательно, утверждение 5 неверно.
Источник: Открытый банк ФИПИ 0A58BE
Похожие задания
9На pV-диаграмме показаны два процесса, проведённых с одним и тем же постоянным количеством газообразного…Процессы на pV-диаграмме · 87F2449На рисунке показаны два процесса, проведённых с одним и тем же количеством газообразного неона (p – давление…Процессы на pV-диаграмме · BA9CE09Герметичный теплоизолированный сосуд разделили неподвижной перегородкой, способной проводить тепло, на две…Тепловое равновесие аргона · 0443DE9Стальную кастрюлю, наполовину заполненную водой, поставили на плиту, закрыли лёгкой крышкой и стали нагревать…Нагревание и кипение воды · 0550989На рисунке показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным идеальным газом, в координатах V…Циклический процесс в координатах V–T · 0B89AC9Твёрдый образец вещества поместили в печь. На рисунке показан график изменения температуры t образца по мере…График нагревания вещества · 0D32D0
Нужен репетитор по физике?
Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.
Готовьтесь к ЕГЭ по физике в Precettore
Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.