Задание 21 ЕГЭ по физике · D38EE5
График процесса идеального газа
На рис. 1 приведена зависимость концентрации n идеального одноатомного газа от его давления р в процессе 1–2–3. Количество вещества газа постоянно. Постройте график этого процесса в координатах p–V (V – объём газа). Точка, соответствующая состоянию 1, уже отмечена на рис. 2. Построение объясните, опираясь на законы молекулярной физики.
Рис. 1
Рис. 2
Рис. 2
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Для идеального газа уравнение состояния можно записать в виде
p=nkT
Так как количество вещества постоянно, концентрация обратно пропорциональна объёму:
n=NV
На участке 1→2 по графику концентрация увеличивается в 2 раза, а давление также увеличивается в 2 раза. Из соотношения V=Nn следует, что объём уменьшается в 2 раза: V2=V12. Поэтому точка 2 располагается левее точки 1 и выше неё; на данном рисунке она имеет координаты, соответствующие V2=V12 и p2=2p1.
На участке 2→3 концентрация постоянна. При постоянном количестве вещества это означает постоянный объём:
n=const⇒V=const
Следовательно, на графике p(V) переход 2→3 изображается вертикальным отрезком вверх, поскольку давление возрастает, а объём не изменяется. Точки 1 и 2 соединяются кривой, соответствующей зависимости V=Nn(p); точка 2 расположена левее точки 1.
p=nkT
Так как количество вещества постоянно, концентрация обратно пропорциональна объёму:
n=NV
На участке 1→2 по графику концентрация увеличивается в 2 раза, а давление также увеличивается в 2 раза. Из соотношения V=Nn следует, что объём уменьшается в 2 раза: V2=V12. Поэтому точка 2 располагается левее точки 1 и выше неё; на данном рисунке она имеет координаты, соответствующие V2=V12 и p2=2p1.
На участке 2→3 концентрация постоянна. При постоянном количестве вещества это означает постоянный объём:
n=const⇒V=const
Следовательно, на графике p(V) переход 2→3 изображается вертикальным отрезком вверх, поскольку давление возрастает, а объём не изменяется. Точки 1 и 2 соединяются кривой, соответствующей зависимости V=Nn(p); точка 2 расположена левее точки 1.
Пример ответа
На графике p–V точка 2 находится левее и выше точки 1: V2=V1/2, p2=2p1. Участок 2 → 3 — вертикальный отрезок вверх, так как n=const и, следовательно, V=const. Участок 1 → 2 строится по зависимости V=N/n(p).
Источник: Открытый банк ФИПИ D38EE5
Похожие задания
21В опыте по изучению фотоэффекта катод освещается зелёным светом, в результате чего в цепи возникает ток (рис.…Изменение фототока при фиолетовом свете · 00B1EF21Пластины большого по размерам плоского конденсатора расположены горизонтально на расстоянии d = 2 см друг от…Равновесие капли в конденсаторе · 075D3921К колебательному контуру подсоединили источник тока, на клеммах которого напряжение гармонически меняется с…Зависимость тока от индуктивности · 0A303921На рисунке 1 приведена зависимость внутренней энергии U 1 моль идеального одноатомного газа от его давления р…Переход из координат U–p в p–V · 0A953321Линзу удерживают на расстоянии 3 см от тетрадного листа с клетками, на котором нарисованы направленные в одну…Определение фокусного расстояния линзы · 0B795A21Батарея из четырёх конденсаторов электроёмкостью С1 = 2С, С2 = С, С3 = 4С и С4 = 2С подключена к источнику…Энергия батареи конденсаторов · 0C59AA
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.