Задание 9 ЕГЭ по физике · D43001
Циклический процесс идеального газа
С одноатомным идеальным газом происходит циклический процесс 1−2−3−4−1, pV-диаграмма которого представлена на рисунке. Максимальная температура, достигаемая газом в этом процессе, составляет 400 К. Масса газа постоянна. На основании анализа этого циклического процесса выберите все верные утверждения.
1) Работа, совершённая над газом при его изобарном сжатии, равна
100 Дж.
2) В процессе 2–3 газ получает положительное количество теплоты.
3) Работа газа за цикл равна 200 Дж.
4) Минимальная температура в циклическом процессе равна 200 К.
5) Количество теплоты, переданное газу при изохорном нагревании, равно 900 Дж.
100 Дж.
2) В процессе 2–3 газ получает положительное количество теплоты.
3) Работа газа за цикл равна 200 Дж.
4) Минимальная температура в циклическом процессе равна 200 К.
5) Количество теплоты, переданное газу при изохорном нагревании, равно 900 Дж.
Показать ответ
35
Решение
По диаграмме координаты состояний: 1(6 л,200 кПа), 2(8 л,200 кПа), 3(8 л,100 кПа), 4(6 л,100 кПа).
При изобарном сжатии газ переходит из состояния 3 в состояние 4. Работа, совершённая над газом, равна Aнад=pΔV=100⋅(8−6)=200 Дж, поэтому утверждение 1 неверно.
Процесс 2–3 является изохорным охлаждением: давление и температура уменьшаются, поэтому газ отдаёт тепло. Утверждение 2 неверно.
Цикл имеет форму прямоугольника и совершается по часовой стрелке, поэтому работа газа положительна и равна площади контура: A=(200−100)(8−6)=200 Дж. Утверждение 3 верно.
Максимальная температура соответствует состоянию 2, поскольку там произведение pV максимально. Для состояния 4: T4T2=p4V4p2V2=100⋅6200⋅8=38, поэтому T4=400⋅38=150 К. Утверждение 4 неверно.
При изохорном нагревании 4–1 количество теплоты для одноатомного газа: Q=32VΔp=32⋅6⋅(200−100)=900 Дж. Утверждение 5 верно.
При изобарном сжатии газ переходит из состояния 3 в состояние 4. Работа, совершённая над газом, равна Aнад=pΔV=100⋅(8−6)=200 Дж, поэтому утверждение 1 неверно.
Процесс 2–3 является изохорным охлаждением: давление и температура уменьшаются, поэтому газ отдаёт тепло. Утверждение 2 неверно.
Цикл имеет форму прямоугольника и совершается по часовой стрелке, поэтому работа газа положительна и равна площади контура: A=(200−100)(8−6)=200 Дж. Утверждение 3 верно.
Максимальная температура соответствует состоянию 2, поскольку там произведение pV максимально. Для состояния 4: T4T2=p4V4p2V2=100⋅6200⋅8=38, поэтому T4=400⋅38=150 К. Утверждение 4 неверно.
При изохорном нагревании 4–1 количество теплоты для одноатомного газа: Q=32VΔp=32⋅6⋅(200−100)=900 Дж. Утверждение 5 верно.
Источник: Открытый банк ФИПИ D43001
Похожие задания
9На рисунке показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным идеальным газом, в координатах р…Циклический процесс идеального газа · 49215D9С идеальным газом происходит циклический процесс 1−2−3−4−1, pV-диаграмма которого представлена на рисунке.…Циклический процесс идеального газа · 63FBEC9На рисунке в координатах р–Т, где р – давление газа, Т – абсолютная температура газа, показан график…Циклический процесс идеального газа · C5CA959Герметичный 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 · 0A58BE
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.