Задание 9 ЕГЭ по физике · 196DE7
Анализ цикла теплового двигателя
Один моль аргона является рабочим телом в тепловом двигателе, который работает по циклу, показанному на рисунке в переменных p – V (p – давление аргона, V – его объём). Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие работу двигателя.
1) Аргон получает положительное количество теплоты от нагревателя только в процессе 1–2.
2) В процессе 3–4 внутренняя энергия аргона не изменяется.
3) Работа аргона за цикл равна 2p0V0.
4) В процессе 4–1 аргон отдаёт холодильнику положительное количество теплоты.
5) Максимальная абсолютная температура аргона в цикле в 6 раз больше минимальной.
1) Аргон получает положительное количество теплоты от нагревателя только в процессе 1–2.
2) В процессе 3–4 внутренняя энергия аргона не изменяется.
3) Работа аргона за цикл равна 2p0V0.
4) В процессе 4–1 аргон отдаёт холодильнику положительное количество теплоты.
5) Максимальная абсолютная температура аргона в цикле в 6 раз больше минимальной.
Показать ответ
35
Решение
На участке 1–2 газ расширяется при постоянном давлении 2p0. Его температура увеличивается, поэтому газ получает положительное количество теплоты.
На участке 3–4 давление постоянно и равно p0, объём уменьшается от 3V0 до V0. Произведение pV и температура уменьшаются, поэтому внутренняя энергия изменяется. Утверждение 2 неверно.
Работа газа за цикл равна площади прямоугольника на pV-диаграмме: A=(2p0−p0)(3V0−V0)=2p0V0.
На участке 4–1 объём постоянен, а давление и температура увеличиваются. Следовательно, аргон получает тепло от нагревателя, а не отдаёт его холодильнику.
Для одного моля идеального газа T=pVR. Максимальное значение pV в точке 2: p2V2=2p0⋅3V0=6p0V0. Минимальное значение в точке 4: p4V4=p0V0. Поэтому Tmax/Tmin=6.
На участке 3–4 давление постоянно и равно p0, объём уменьшается от 3V0 до V0. Произведение pV и температура уменьшаются, поэтому внутренняя энергия изменяется. Утверждение 2 неверно.
Работа газа за цикл равна площади прямоугольника на pV-диаграмме: A=(2p0−p0)(3V0−V0)=2p0V0.
На участке 4–1 объём постоянен, а давление и температура увеличиваются. Следовательно, аргон получает тепло от нагревателя, а не отдаёт его холодильнику.
Для одного моля идеального газа T=pVR. Максимальное значение pV в точке 2: p2V2=2p0⋅3V0=6p0V0. Минимальное значение в точке 4: p4V4=p0V0. Поэтому Tmax/Tmin=6.
Источник: Открытый банк ФИПИ 196DE7
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.