Задание 21 ЕГЭ по физике · 0A9533
Переход из координат U–p в p–V
На рисунке 1 приведена зависимость внутренней энергии U 1 моль идеального одноатомного газа от его давления р в процессе 1 – 2 – 3. Постройте график этого процесса на рисунке 2 в переменных p-V. Точка, соответствующая состоянию 1, уже отмечена на этом рисунке. Построение объясните, опираясь на законы молекулярной физики.
Рис. 1
Рис. 2
Рис. 2
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Внутренняя энергия одного моля одноатомного идеального газа зависит только от температуры.
U=32RT
Из уравнения состояния идеального газа для одного моля pV=RT. Исключая температуру, получаем связь между координатами исходного и искомого графиков.
V=RTp=2U3p
Для каждой точки процесса на графике U(p) нужно определить соответствующий объём по формуле V=2U3p. Состояние 1 уже нанесено на графике p–V; состояния 2 и 3 наносятся аналогично.
После нанесения состояний 1, 2 и 3 участки процесса соединяют в том же порядке. Если на исходном участке U постоянно, то температура постоянна и в координатах p–V получается изотерма pV=const. Если давление постоянно, то на графике p–V получается горизонтальный участок. Если внутренняя энергия постоянна, то температура постоянна.
U=32RT
Из уравнения состояния идеального газа для одного моля pV=RT. Исключая температуру, получаем связь между координатами исходного и искомого графиков.
V=RTp=2U3p
Для каждой точки процесса на графике U(p) нужно определить соответствующий объём по формуле V=2U3p. Состояние 1 уже нанесено на графике p–V; состояния 2 и 3 наносятся аналогично.
После нанесения состояний 1, 2 и 3 участки процесса соединяют в том же порядке. Если на исходном участке U постоянно, то температура постоянна и в координатах p–V получается изотерма pV=const. Если давление постоянно, то на графике p–V получается горизонтальный участок. Если внутренняя энергия постоянна, то температура постоянна.
Пример ответа
График строится по преобразованию V=2U/3p: каждой точке графика U(p) соответствует точка (V,p) на графике p(V); состояния 1, 2 и 3 соединяются в порядке процесса.
Источник: Открытый банк ФИПИ 0A9533
Похожие задания
21В опыте по изучению фотоэффекта катод освещается зелёным светом, в результате чего в цепи возникает ток (рис.…Изменение фототока при фиолетовом свете · 00B1EF21Пластины большого по размерам плоского конденсатора расположены горизонтально на расстоянии d = 2 см друг от…Равновесие капли в конденсаторе · 075D3921К колебательному контуру подсоединили источник тока, на клеммах которого напряжение гармонически меняется с…Зависимость тока от индуктивности · 0A303921Линзу удерживают на расстоянии 3 см от тетрадного листа с клетками, на котором нарисованы направленные в одну…Определение фокусного расстояния линзы · 0B795A21Батарея из четырёх конденсаторов электроёмкостью С1 = 2С, С2 = С, С3 = 4С и С4 = 2С подключена к источнику…Энергия батареи конденсаторов · 0C59AA21Значения энергии электрона в атоме водорода задаются формулой: <?import namespace = m urn =…Максимальные длины волн серий · 0D14B6
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.