РУҚА
9

Решение: Процессы с водяным паром

ЕГЭ · Физика · Задание 9 · Молекулярная физика
ПовышеннаяФИПИ2854B6Несколько вариантов≈ 4 минутыРазбор в 5 шаговОтвет сверен с ключом
Условие

В цилиндрическом сосуде, закрытом подвижным поршнем, находится водяной пар и капля воды. С паром в сосуде при постоянной температуре происходит процесс $a \to b \to c$, $pV$-диаграмма которого представлена на рисунке. Выберите все верные утверждения относительно этого процесса.

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

В состоянии $a$ в сосуде одновременно присутствуют водяной пар и капля воды. Поэтому пар находится в состоянии насыщения, а утверждение 3 неверно.

$$p_a = p_b = p_{\text{нас}}(T)$$
2

На участке $a \to b$ температура и давление постоянны, а объём увеличивается. Для сохранения состояния насыщения часть воды испаряется, поэтому масса капли уменьшается. Утверждение 1 верно.

$$m_{\text{капли}} \downarrow$$
3

При испарении масса пара увеличивается. Поэтому его внутренняя энергия не остаётся постоянной, даже несмотря на постоянную температуру. Утверждение 4 неверно.

$$U = m u(T),\quad m \uparrow \Rightarrow U \uparrow$$
4

На участке $b \to c$ объём пара увеличивается, а давление уменьшается. После исчезновения капли масса пара постоянна, поэтому плотность уменьшается.

$$\rho = \dfrac{m}{V},\quad m = \mathrm{const},\ V \uparrow \Rightarrow \rho \downarrow$$

На участке $b \to c$ газ расширяется и совершает положительную работу. При постоянной температуре внутренняя энергия идеального пара не изменяется, поэтому теплота подводится к пару, а не отводится от него. Утверждение 2 неверно.

$$\Delta U = 0,\quad Q = A > 0$$
Ответ
15
15
так ответ выглядит в бланке

Где здесь ошибаются

Считать, что при постоянной температуре внутренняя энергия всегда постоянна, не учитывая изменение массы пара.

Путать насыщенный пар с ненасыщенным в состоянии, где присутствует капля воды.

Считать расширение газа процессом с отводом теплоты.

Закрепить приёмВ теме «Молекулярная физика» ещё 217 задач — 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 «Молекулярная физика»: в ней 218 задач, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.