Решение: Процессы на p–T диаграмме
На рисунке в координатах $p$–$T$, где $p$ — давление газа, $T$ — его абсолютная температура, показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным идеальным газом. Количество вещества газа постоянно. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие процессы на графике.
Решение по шагам
4 шагаДля идеального газа при постоянном количестве вещества справедливо уравнение $pV=\nu RT$. На участке $AB$ отношение $p/T$ постоянно, следовательно, процесс изохорный. Температура увеличивается, поэтому внутренняя энергия одноатомного газа увеличивается, а работа газа равна нулю. Следовательно, газ получает положительное количество теплоты.
$$Q=\Delta U>0$$На участке $BC$ давление постоянно, а температура увеличивается. Поэтому объём увеличивается, газ расширяется и его плотность уменьшается. Газ получает теплоту, а не отдаёт её.
$$p=\text{const},\quad T\uparrow\Rightarrow V\uparrow,\quad \rho=\dfrac{m}{V}\downarrow$$Участок $CD$ является изохорным: прямая на диаграмме $p$–$T$ проходит через начало координат. При движении от $C$ к $D$ температура уменьшается, поэтому газ изохорно охлаждается.
$$V=\text{const},\quad T\downarrow$$На участке $DA$ температура постоянна, а давление увеличивается. Из уравнения состояния следует, что объём уменьшается, то есть газ изотермически сжимают.
$$T=\text{const},\quad p\uparrow\Rightarrow V\downarrow$$Где здесь ошибаются
Считать любой участок с увеличением давления нагреванием без анализа температуры и объёма.
Забыть, что при постоянном давлении увеличение температуры приводит к увеличению объёма и уменьшению плотности.
Путать направление процесса на участке $DA$ и считать его расширением.