График изопроцесса газа
На рис. 1 приведена зависимость внутренней энергии $U$ 1 моль идеального одноатомного газа от его объёма $V$ в процессе $1\text{–}2\text{–}3$. Постройте график этого процесса в переменных $p\text{–}V$ ($p$ — давление газа). Точка, соответствующая состоянию 1, уже отмечена на рис. 2. Построение объясните, опираясь на законы молекулярной физики.
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
| На рис. 1 приведена зависимость внутренней энергии U 1 моль идеального одноатомного газа от его объёма V в процессе 123. Постройте график этого процесса в переменных pV (p давление газа). Точка, соответствующая состоянию 1, уже отмечена на рис. 2. Построение объясните, опираясь на законы молекулярной физики.
| ||||
| |
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
Как связаны внутренняя энергия одноатомного идеального газа, температура, давление и объём?
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
Используйте $U=\dfrac{3}{2}\nu RT$ и $pV=\nu RT$. Следовательно, $p=\dfrac{2U}{3V}$.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
На участке $1\text{–}2$ внутренняя энергия постоянна, поэтому $pV=\text{const}$ и график является ветвью гиперболы. На участке $2\text{–}3$ отношение $U/V$ постоянно, поэтому давление постоянно и участок изображается горизонтальным отрезком.