Цикл газа в координатах p–V
1 моль разреженного гелия участвует в циклическом процессе $1\text{–}2\text{–}3\text{–}4\text{–}1$, график которого изображён на рисунке в координатах $V\text{–}T$, где $V$ — объём газа, $T$ — абсолютная температура. Постройте график цикла в координатах $p\text{–}V$, где $p$ — давление газа, $V$ — объём газа. Опираясь на законы молекулярной физики и термодинамики, объясните построение графика. Определите, во сколько раз работа газа в процессе $2\text{–}3$ больше модуля работы внешних сил в процессе $4\text{–}1$.
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
| 1 моль разреженного гелия участвует в циклическом процессе
| ||
| |
Это задание с развёрнутым решением: ответом считается запись хода решения, а не строка. Напишите решение на бумаге и сравните с разбором — там каждый шаг с обоснованием.
Открыть разбор1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3
Для каждого участка определите, как связаны $p$, $V$ и $T$: используйте уравнение Менделеева–Клапейрона $pV=\nu RT$.
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
На участках $1\text{–}2$ и $3\text{–}4$ объём постоянен. Участки $2\text{–}3$ и $4\text{–}1$ являются изобарами, поскольку соответствующие отрезки на $V\text{–}T$-диаграмме проходят через начало координат.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
Обозначьте $p_0=\dfrac{RT_0}{V_0}$. Тогда $p_1=p_4=p_0$, а $p_2=p_3=3p_0$. Работа на изобарном участке равна $A=p\Delta V$.