9

Решение: Циклический процесс идеального газа

ЕГЭ · Физика · Задание 9 · Давление и плавание тел
ПовышеннаяФИПИC5CA95Несколько вариантов≈ 5 минутРазбор в 5 шаговОтвет сверен с ключом
Условие

На рисунке в координатах $p$–$T$, где $p$ — давление газа, $T$ — абсолютная температура газа, показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным идеальным газом. 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

5 шагов
1

На $p$–$T$ диаграмме изохора изображается прямой, проходящей через начало координат: $p/T=\mathrm{const}$. Участок $CD$ является изохорным, поэтому объём не изменяется и работа газа равна нулю.

$$A=\int p\,dV=0$$
2

Участок $DA$ соответствует постоянной температуре, но при переходе от $D$ к $A$ давление увеличивается. Следовательно, объём уменьшается: газ изотермически сжимается, а не расширяется.

3

На участке $AB$ температура возрастает, а процесс является изохорным. Работа равна нулю, внутренняя энергия увеличивается, поэтому газ получает положительное количество теплоты.

$$Q=\Delta U+A=\Delta U>0$$
4

На участке $BC$ температура постоянна. Для идеального газа внутренняя энергия зависит только от температуры, поэтому она не изменяется.

Цикл имеет ненулевую площадь на $p$–$V$ диаграмме, поэтому работа газа за цикл не равна нулю.

Ответ
134
134
так ответ выглядит в бланке

Где здесь ошибаются

Считать вертикальный участок на $p$–$T$ диаграмме изохорным вместо изотермического.

Путать направление процесса $DA$: при увеличении давления и постоянной температуре объём уменьшается.

Считать, что нулевая работа на одном участке означает нулевую работу за весь цикл.

Закрепить приёмВ теме «Давление и плавание тел» ещё 95 задач — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 9 ЕГЭ, физика

Разбор этой задачи разложен на 5 шагов: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Давление и плавание тел»: в ней 96 задач, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.