Задание 10 ЕГЭ по физике · 5EA4AD
Изопроцессы и первый закон термодинамики
На рисунках А и Б приведены графики двух процессов: 1–2 (гипербола) и 3–4, в каждом из которых участвует 1 моль разреженного гелия. Графики построены в координатах p–V и V–T, где p – давление, V – объём и T – абсолютная температура газа.
Установите соответствие между графиками и утверждениями, характеризующими изображённые на графиках процессы.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Рисунок к позиции А.
Установите соответствие между графиками и утверждениями, характеризующими изображённые на графиках процессы.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Рисунок к позиции А.
Рисунок к позиции Б.
| ГРАФИКИ | УТВЕРЖДЕНИЯ |
|---|---|
| А) рисунок к позиции А | 1) Над газом совершают положительную работу, при этом его внутренняя энергия увеличивается. |
| Б) рисунок к позиции Б | 2) Над газом совершают положительную работу, при этом газ отдаёт положительное количество теплоты. |
| 3) Газ получает положительное количество теплоты и совершает положительную работу. | |
| 4) Газ получает положительное количество теплоты, при этом его внутренняя энергия увеличивается. |
| А | Б |
|---|---|
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
График А задан в координатах p–V и имеет вид гиперболы, следовательно, процесс 1–2 изотермический: T=const.
При переходе от 1 к 2 объём увеличивается, поэтому газ совершает положительную работу: A>0. Для идеального газа при постоянной температуре ΔU=0.
По первому закону термодинамики Q=ΔU+A, поэтому для процесса А Q>0: газ получает теплоту и совершает положительную работу. Графику А соответствует утверждение 3.
График Б в координатах V–T представляет прямую, проходящую через начало координат, поэтому процесс 3–4 изобарический: p=const.
Процесс идёт от состояния 3 к состоянию 4: объём и температура уменьшаются. Газ сжимается, поэтому работа газа отрицательна, а работа над газом положительна. Так как температура уменьшается, внутренняя энергия также уменьшается: ΔU<0.
Следовательно, Q=ΔU+Aгаза<0: газ отдаёт положительное количество теплоты. Графику Б соответствует утверждение 2.
При переходе от 1 к 2 объём увеличивается, поэтому газ совершает положительную работу: A>0. Для идеального газа при постоянной температуре ΔU=0.
По первому закону термодинамики Q=ΔU+A, поэтому для процесса А Q>0: газ получает теплоту и совершает положительную работу. Графику А соответствует утверждение 3.
График Б в координатах V–T представляет прямую, проходящую через начало координат, поэтому процесс 3–4 изобарический: p=const.
Процесс идёт от состояния 3 к состоянию 4: объём и температура уменьшаются. Газ сжимается, поэтому работа газа отрицательна, а работа над газом положительна. Так как температура уменьшается, внутренняя энергия также уменьшается: ΔU<0.
Следовательно, Q=ΔU+Aгаза<0: газ отдаёт положительное количество теплоты. Графику Б соответствует утверждение 2.
Пример ответа
А–3, Б–2
Источник: Открытый банк ФИПИ 5EA4AD
Похожие задания
10При температуре T0 и давлении p0 3 моль идеального газа занимают объём 6V0. Сколько моль газа будут занимать…Количество газа по уравнению состояния · 03BD7810С идеальным газом постоянной массы происходит циклический процесс, VT-диаграмма которого представлена на…Количество вещества газа · 0771EE10В закрытом сосуде с жёсткими стенками находилась при комнатной температуре смесь 2 моль аргона и 1 моль…Изменение давления смеси газов · 0A7BB610При исследовании изопроцессов использовался закрытый сосуд переменного объёма, заполненный неоном и…Изменение энергии и плотности неона · 0D4FC910Тепловая машина работает по циклу Карно. Температуру холодильника тепловой машины повысили, оставив…Молекулярная физика: как изменяются величины (часть 3) · 11818F10Тонкая, упругая и мягкая оболочка герметичного воздушного шара наполнена воздухом. Как изменяются с высотой…Изменение параметров воздушного шара · 135B3C
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.