Задание 9 ЕГЭ по физике · 87F244
Процессы на pV-диаграмме
На pV-диаграмме показаны два процесса, проведённых с одним и тем же постоянным количеством газообразного гелия. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие процессы на графике.
1) В процессе 1 – 2 гелий изобарно уменьшил свой объём на 5 л.
2) В процессе 3 – 4 абсолютная температура гелия изобарно увеличилась в 3 раза.
3) Работа, совершённая внешними силами над гелием, в процессе 1 – 2 меньше, чем в процессе 3 – 4.
4) В процессе 1 – 2 внутренняя энергия гелия уменьшилась в 5 раз.
5) В процессе 1 – 2 давление гелия в 2 раза меньше, чем в процессе 3 – 4.
1) В процессе 1 – 2 гелий изобарно уменьшил свой объём на 5 л.
2) В процессе 3 – 4 абсолютная температура гелия изобарно увеличилась в 3 раза.
3) Работа, совершённая внешними силами над гелием, в процессе 1 – 2 меньше, чем в процессе 3 – 4.
4) В процессе 1 – 2 внутренняя энергия гелия уменьшилась в 5 раз.
5) В процессе 1 – 2 давление гелия в 2 раза меньше, чем в процессе 3 – 4.
Показать ответ
45
Решение
По графику в процессе 1→2 давление постоянно и равно 0,5⋅105 Па, а объём уменьшается с 5 л до 1 л. Поэтому объём уменьшился на 4 л, а не на 5 л.
ΔV=V1−V2=5−1=4 л
В процессе 3→4 давление постоянно, а объём уменьшается с 3 л до 1 л. Так как при постоянном количестве газа T∼pV, температура уменьшается в 3 раза, а не увеличивается.
T3T4=p3V3p4V4=31=3
Работа внешних сил при сжатии равна Aвнеш=p(Vнач−Vкон). Для обоих процессов произведения давления на изменение объёма одинаковы.
A12=0,5⋅105⋅4⋅10−3=200 Дж,A34=1,0⋅105⋅2⋅10−3=200 Дж
Для одноатомного идеального газа внутренняя энергия пропорциональна абсолютной температуре, а значит — произведению pV. В процессе 1→2 это произведение уменьшается с 2,5 до 0,5 в относительных единицах, то есть в 5 раз.
U1U2=p1V1p2V2=0,5⋅50,5⋅1=5
Давление в процессе 1→2 равно 0,5⋅105 Па, а в процессе 3→4 — 1,0⋅105 Па. Следовательно, первое давление в 2 раза меньше второго.
ΔV=V1−V2=5−1=4 л
В процессе 3→4 давление постоянно, а объём уменьшается с 3 л до 1 л. Так как при постоянном количестве газа T∼pV, температура уменьшается в 3 раза, а не увеличивается.
T3T4=p3V3p4V4=31=3
Работа внешних сил при сжатии равна Aвнеш=p(Vнач−Vкон). Для обоих процессов произведения давления на изменение объёма одинаковы.
A12=0,5⋅105⋅4⋅10−3=200 Дж,A34=1,0⋅105⋅2⋅10−3=200 Дж
Для одноатомного идеального газа внутренняя энергия пропорциональна абсолютной температуре, а значит — произведению pV. В процессе 1→2 это произведение уменьшается с 2,5 до 0,5 в относительных единицах, то есть в 5 раз.
U1U2=p1V1p2V2=0,5⋅50,5⋅1=5
Давление в процессе 1→2 равно 0,5⋅105 Па, а в процессе 3→4 — 1,0⋅105 Па. Следовательно, первое давление в 2 раза меньше второго.
Источник: Открытый банк ФИПИ 87F244
Похожие задания
9На pV-диаграмме показаны два процесса, проведённых с одним и тем же количеством разреженного газообразного…Процессы на pV-диаграмме · 0A58BE9На 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.