Задание 9 ЕГЭ по физике · 0D668C
Анализ цикла идеального газа
1 моль одноатомного идеального газа совершает цикл 1−2−3−1, при котором давление p газа изменяется с изменением плотности ρ газа так, как показано на рисунке. Значения плотности и давления в вершинах цикла представлены на графике. Выберите из предложенного перечня все верные утверждения.
1) Работа газа в процессе 1−2 равна нулю.
2) В процессе 3−1 газ отдаёт положительное количество теплоты.
3) Температура газа в состоянии 3 минимальна.
4) Внутренняя энергия газа в процессе 2−3 увеличивается.
5) При переходе газа из 3 в 1 внутренняя энергия не меняется.
1) Работа газа в процессе 1−2 равна нулю.
2) В процессе 3−1 газ отдаёт положительное количество теплоты.
3) Температура газа в состоянии 3 минимальна.
4) Внутренняя энергия газа в процессе 2−3 увеличивается.
5) При переходе газа из 3 в 1 внутренняя энергия не меняется.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Для заданного количества идеального газа температура пропорциональна отношению давления к плотности:
T∼pρ
В состояниях 1, 2 и 3 имеем соответственно: p1=2p0, ρ1=ρ0; p2=p0, ρ2=ρ0; p3=p0, ρ3=2ρ0.
T1T0=2,T2T0=1,T3T0=12
Температура в состоянии 3 минимальна, поэтому утверждение 3 верно.
В процессе 1–2 плотность постоянна, а масса газа неизменна, следовательно, объём постоянен. Работа газа равна нулю, поэтому утверждение 1 верно.
A=pΔV=0
При переходе 3–1 температура возрастает, поэтому внутренняя энергия увеличивается. Работа газа также положительна, следовательно, газ получает тепло, а не отдаёт его. Утверждение 2 неверно.
В процессе 2–3 температура уменьшается, поэтому внутренняя энергия уменьшается. Утверждение 4 неверно. При переходе 3–1 температура меняется, значит, внутренняя энергия также меняется; утверждение 5 неверно.
T∼pρ
В состояниях 1, 2 и 3 имеем соответственно: p1=2p0, ρ1=ρ0; p2=p0, ρ2=ρ0; p3=p0, ρ3=2ρ0.
T1T0=2,T2T0=1,T3T0=12
Температура в состоянии 3 минимальна, поэтому утверждение 3 верно.
В процессе 1–2 плотность постоянна, а масса газа неизменна, следовательно, объём постоянен. Работа газа равна нулю, поэтому утверждение 1 верно.
A=pΔV=0
При переходе 3–1 температура возрастает, поэтому внутренняя энергия увеличивается. Работа газа также положительна, следовательно, газ получает тепло, а не отдаёт его. Утверждение 2 неверно.
В процессе 2–3 температура уменьшается, поэтому внутренняя энергия уменьшается. Утверждение 4 неверно. При переходе 3–1 температура меняется, значит, внутренняя энергия также меняется; утверждение 5 неверно.
Пример ответа
Верные утверждения: 1, 3.
Источник: Открытый банк ФИПИ 0D668C
Похожие задания
9Герметичный 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 pV-диаграмме показаны два процесса, проведённых с одним и тем же количеством разреженного газообразного…Процессы на pV-диаграмме · 0A58BE9На 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 · 0D32D09У идеального теплового двигателя Карно температура нагревателя равна 227 °С, а температура холодильника равна…КПД двигателя Карно · 0D600A
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.