РУҚА
9

Решение: Анализ цикла теплового двигателя

ЕГЭ · Физика · Задание 9 · Тепловые процессы и машины
ПовышеннаяФИПИ196De7Несколько вариантов≈ 5 минутРазбор в 5 шаговОтвет сверен с ключом
Условие

Один моль аргона является рабочим телом в тепловом двигателе, который работает по циклу, показанному на рисунке в переменных $p$–$V$ ($p$ — давление аргона, $V$ — его объём). Выберите все верные утверждения, характеризующие работу двигателя.

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

5 шагов
1

На участке 1–2 газ расширяется при постоянном давлении $2p_0$. Его температура увеличивается, поэтому газ получает положительное количество теплоты.

2

На участке 3–4 давление постоянно и равно $p_0$, объём уменьшается от $3V_0$ до $V_0$. Произведение $pV$ и температура уменьшаются, поэтому внутренняя энергия изменяется. Утверждение 2 неверно.

3

Работа газа за цикл равна площади прямоугольника на $pV$-диаграмме: $A=(2p_0-p_0)(3V_0-V_0)=2p_0V_0$.

4

На участке 4–1 объём постоянен, а давление и температура увеличиваются. Следовательно, аргон получает тепло от нагревателя, а не отдаёт его холодильнику.

Для одного моля идеального газа $T=\dfrac{pV}{R}$. Максимальное значение $pV$ в точке 2: $p_2V_2=2p_0\cdot3V_0=6p_0V_0$. Минимальное значение в точке 4: $p_4V_4=p_0V_0$. Поэтому $T_{\max}/T_{\min}=6$.

Ответ
35
35
так ответ выглядит в бланке

Где здесь ошибаются

Считать, что тепло подводится только на участке 1–2, забывая о нагревании газа на участке 4–1.

Путать изменение внутренней энергии с работой газа на участке 3–4.

Вычислять работу цикла как сумму работ без учёта знаков или неверно находить площадь прямоугольника.

Закрепить приёмВ теме «Тепловые процессы и машины» ещё 102 задачи — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 9 ЕГЭ, физика

Разбор этой задачи разложен на 5 шагов: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Тепловые процессы и машины»: в ней 103 задачи, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.