9

Решение: Процессы на pV-диаграмме

ЕГЭ · Физика · Задание 9 · Основы термодинамики
ПовышеннаяФИПИ0A58BEНесколько вариантов≈ 5 минутРазбор в 6 шаговОтвет сверен с ключом
Условие

На $pV$-диаграмме показаны два процесса, проведённых с одним и тем же количеством разреженного газообразного гелия. Выберите два верных утверждения, характеризующих процессы на графике.

Иллюстрация к условию

$pV$-диаграмма процессов $1\text{–}2$ и $3\text{–}4$. Саму картинку ещё готовим — у остальных задач темы она на месте.

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

6 шагов
1

По графику: $p_1=p_2=0{,}5\cdot10^5\ \text{Па}$, $V_1=1\ \text{л}$, $V_2=5\ \text{л}$; $p_3=p_4=1\cdot10^5\ \text{Па}$, $V_3=1\ \text{л}$, $V_4=3\ \text{л}$.

2

Работа в процессе $1\text{–}2$ равна работе при постоянном давлении: $A_{12}=p(V_2-V_1)=0{,}5\cdot10^5\cdot4\cdot10^{-3}=200\ \text{Дж}$. Поэтому утверждение 1 неверно.

3

В процессе $3\text{–}4$ давление постоянно. Для одного и того же количества идеального газа $T\sim pV$, поэтому $T_4/T_3=V_4/V_3=3$. Утверждение 2 верно.

4

Работа в процессе $3\text{–}4$: $A_{34}=1\cdot10^5\cdot(3-1)\cdot10^{-3}=200\ \text{Дж}$. Работы равны, поэтому утверждение 3 неверно.

5

Гелий — одноатомный идеальный газ, его внутренняя энергия пропорциональна абсолютной температуре. В процессе $1\text{–}2$ давление постоянно, поэтому $T_2/T_1=V_2/V_1=5$ и $U_2/U_1=5$. Утверждение 4 верно.

Сравним температуры состояний 2 и 3: $T_2/T_3=(p_2V_2)/(p_3V_3)=((0{,}5\cdot5)/(1\cdot1))=2{,}5$. Следовательно, утверждение 5 неверно.

Ответ
24
24
так ответ выглядит в бланке

Где здесь ошибаются

Забывают перевести объём из литров в кубические метры при вычислении работы.

Сравнивают температуры только по объёмам, не учитывая давление.

Путают изменение внутренней энергии с количеством теплоты или работой газа.

Закрепить приёмВ теме «Основы термодинамики» ещё 170 задач — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 9 ЕГЭ, физика

Разбор этой задачи разложен на 6 шагов: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Основы термодинамики»: в ней 171 задача, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.