Работа газа в цикле
Один моль разреженного гелия участвует в циклическом процессе $1\text{–}2\text{–}3\text{–}1$, график которого изображён на рисунке в координатах $V\text{–}T$, где $V$ — объём газа, $T$ — абсолютная температура газа. Опираясь на законы молекулярной физики и термодинамики, сравните работу газа в процессе $2\text{–}3$ и работу внешних сил в процессе $3\text{–}1$. Постройте график цикла в координатах $p\text{–}V$, где $p$ — давление газа, $V$ — объём газа.
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
Один моль разреженного гелия участвует в циклическом процессе 1–2–3–1, график которого изображён на рисунке в координатах V–T, где V – объём газа, Т – абсолютная температура газа. Опираясь на законы молекулярной физики и термодинамики, сравните работу газа в процессе 2–3 и работу внешних сил в процессе 3–1. Постройте график цикла в координатах p–V, где р – давление газа, V – объём газа. | ||
| |
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
Какие величины постоянны на участках $2\text{–}3$ и $3\text{–}1$ на графике $V\text{–}T$?
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
На участке $2\text{–}3$ объём постоянен, поэтому $A_{2\text{–}3}=0$. На прямой, проходящей через начало координат на диаграмме $V\text{–}T$, отношение $V/T$ постоянно.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
Процесс $3\text{–}1$ изобарный и сопровождается сжатием: работа внешних сил положительна и равна $A_{\text{внеш},3\text{–}1}=p\,(3V_0-V_0)=2pV_0=2RT_0$.