Задание 24 ЕГЭ по физике · CDD746

На участке 1–2 температура постоянна: T₁=T₂=300 К. Для идеального газа внутренняя энергия зависит только от температуры, поэтому ΔU₁₂=0.
ΔU₁₂=0
По первому закону термодинамики количество теплоты на участке 1–2 равно работе газа.
Q₁₂=ΔU₁₂+A₁₂=2,5 кДж
Участок 2–3 является прямой, проходящей через начало координат T–V, поэтому T/V=const. Так как V₃=3V₂, температура также увеличивается в 3 раза.
T₃=3T₂=900 К
Из уравнения состояния pV=RT и условия T/V=const следует, что давление на участке 2–3 постоянно. Поэтому работа равна площади под графиком в координатах p–V.
A₂₃=p₂(V₃−V₂)=RT₂V₂(3V₂−V₂)=2RT₂
Вычислим работу на участке 2–3 при n=1 моль.
A₂₃=2⋅8,31⋅300≈4,99 кДж
Изменение внутренней энергии одноатомного идеального газа на участке 2–3 равно:
ΔU₂₃=32R(T₃−T₂)=32⋅8,31⋅600≈7,48 кДж
Количество теплоты на участке 2–3 и за весь процесс:
Q₂₃=ΔU₂₃+A₂₃≈7,48+4,99=12,47 кДж;Q=Q₁₂+Q₂₃≈2,50+12,47=14,97 кДж