9

Решение: Процессы на V–T диаграмме

ЕГЭ · Физика · Задание 9 · Основы термодинамики
ПовышеннаяФИПИ994CE8Несколько вариантов≈ 4 минутыРазбор в 4 шагаОтвет сверен с ключом
Условие

На рисунке показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным идеальным газом, в координатах $V$–$T$, где $V$ — объём газа, $T$ — абсолютная температура газа. Количество вещества газа постоянно.

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

4 шага
1

Концентрация атомов при постоянном количестве вещества обратно пропорциональна объёму газа: $n = \dfrac{N}{V}$. Наибольший объём соответствует точке $B$, поэтому в этой точке концентрация минимальна.

$$n \sim \dfrac{1}{V}$$
2

На участке $AB$ температура увеличивается, поэтому внутренняя энергия одноатомного идеального газа возрастает.

$$\Delta U = \dfrac{3}{2}\nu R\Delta T > 0$$
3

На участке $AB$ объём также увеличивается, следовательно, газ совершает положительную работу. По первому закону термодинамики получаем положительное количество теплоты.

$$Q = \Delta U + A > 0$$

На участке $BC$ температура постоянна, так как участок вертикален на диаграмме $V$–$T$. Поэтому внутренняя энергия не изменяется. На участке $CD$ объём уменьшается, поэтому работа газа отрицательна. На участке $DA$ объём постоянен, но при движении от $D$ к $A$ температура уменьшается, поэтому давление не увеличивается.

Ответ
12
12
так ответ выглядит в бланке

Где здесь ошибаются

Путать вертикальную и горизонтальную координаты на диаграмме $V$–$T$.

Считать, что уменьшение объёма на участке $BC$ обязательно означает уменьшение внутренней энергии.

Забывать, что работа газа положительна только при расширении.

Закрепить приёмВ теме «Основы термодинамики» ещё 170 задач — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 9 ЕГЭ, физика

Разбор этой задачи разложен на 4 шага: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Основы термодинамики»: в ней 171 задача, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.