Решение: Изменение температуры и объёма газа
На рисунке показан процесс изменения состояния 1 моль одноатомного идеального газа ($U$ — внутренняя энергия газа; $p$ — давление газа). Как изменяются в ходе этого процесса абсолютная температура и объём газа?
Решение по шагам
3 шагаДля одноатомного идеального газа внутренняя энергия пропорциональна абсолютной температуре.
$$U = \frac{3}{2}\nu RT$$При переходе из состояния 1 в состояние 2 внутренняя энергия увеличивается, следовательно, абсолютная температура увеличивается.
$$U_2 > U_1 \Rightarrow T_2 > T_1$$На графике зависимость $p$ от $U$ является прямой, проходящей через начало координат, поэтому отношение $p/U$ постоянно. Из формулы внутренней энергии получаем $U = \frac{3}{2}pV$, значит при постоянном $p/U$ объём газа не изменяется.
$$\frac{p}{U} = \mathrm{const} \Rightarrow V = \mathrm{const}$$Где здесь ошибаются
Считать, что увеличение внутренней энергии означает изменение объёма.
Не использовать связь внутренней энергии одноатомного идеального газа с температурой.
Перепутать порядок величин в ответе.