Задание №10 — Работа в термодинамике
На рисунках А и Б приведены графики двух процессов: 1-2 (гипербола) и 3-4, в каждом из которых участвует 1 моль разреженного гелия. Графики построены в координатах p-V и V-T, где р - давление, V — объём и T — абсолютная температура газа.
Установите соответствие между графиками и утверждениями, характеризующими изображённые на графиках процессы.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
| ГРАФИКИ | УТВЕРЖДЕНИЯ |
А)  |
1) Над газом совершают положительную работу, при этом его внутренняя энергия увеличивается. |
Б)  |
2) Над газом совершают положительную работу, при этом газ отдаёт положительное количество теплоты. |
| 3) Газ получает положительное количество теплоты и совершает положительную работу. | |
| 4) Газ получает положительное количество теплоты, при этом его внутренняя энергия увеличивается. |
Правильный ответ
32
Пояснение
Решение:
Используем первый закон термодинамики , где — работа газа, и выражение для внутренней энергии одноатомного газа (гелия) .
А) График 1-2 построен в координатах - и является гиперболой: , то есть по уравнению температура постоянна — это изотермическое расширение (объём растёт). Тогда , газ расширяется, значит , и : газ получает положительное количество теплоты и совершает положительную работу. Это утверждение 3.
Б) График 3-4 построен в координатах - и является прямой, проходящей через начало координат: , то есть процесс изобарный. По стрелке процесс идёт от точки 3 к точке 4, где и меньше, — газ сжимают и охлаждают. Работа газа , то есть над газом совершают положительную работу; ; тогда , то есть газ отдаёт положительное количество теплоты. Это утверждение 2.
Ответ: 32