Задание 10

Молекулярная физика и термодинамика: анализ процессов и соответствие · 63 задания

Задание №10
№10
Количество теплоты, полученное рабочим телом идеальной тепловой машины Карно от нагревателя за цикл, увеличили. Количество теплоты, отданное рабочим т…
Принципы действия тепловых машин. КПД
Задание №10
№10
В сосуде неизменного объёма находилась при комнатной температуре смесь двух идеальных газов, по 1 моль каждого. Половину содержимого сосуда выпустил…
Закон Дальтона для давления смеси разреженных газов
Задание №10
№10
В цилиндре под поршнем находилось твёрдое вещество. Цилиндр поместили в печь. Сначала цилиндр нагревали, а в некоторый момент начали охлаждать. На рис…
Изменение агрегатных состояний вещества: испарение и…
Задание №10
№10
Тонкая, упругая и мягкая оболочка герметичного воздушного шара наполнена воздухом. Как изменяются с высотой при быстром подъёме внутренняя энергия воз…
Первый закон термодинамики. Адиабата
Задание №10
№10
В цилиндре под поршнем находится твёрдое вещество массой m. Цилиндр поместили в печь. На рисунке схематично показан график изменения температуры t вещ…
Количество теплоты. Удельная теплоёмкость вещества
Задание №10
№10
Один моль одноатомного идеального газа участвует в процессе 1-2-3, график которого изображён на рисунке в координатах p-T, где р — давление газа, T —…
Уравнение p = nkT
Задание №10
№10
В цилиндре под поршнем находится твёрдое вещество. Цилиндр поместили в горячую печь, а затем выставили на холод. На рисунке схематично показан график…
Изменение агрегатных состояний вещества: испарение и…
Задание №10
№10
В цилиндре под поршнем находилось твёрдое вещество массой m. Цилиндр поместили в печь. На рисунке схематично показан график изменения температуры t ве…
Количество теплоты. Удельная теплоёмкость вещества
Задание №10
№10
В цилиндре под поршнем находится твёрдое вещество массой m. Цилиндр поместили в печь. На рисунке схематично показан график изменения температуры t вещ…
Количество теплоты. Удельная теплоёмкость вещества
Задание №10
№10
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…
Модель идеального газа в термодинамике
Задание №10
№10
В цилиндре под поршнем находится твёрдое вещество. Цилиндр поместили в горячую печь, а затем выставили на холод. На рисунке схематично показан график…
Изменение агрегатных состояний вещества: испарение и…
Задание №10
№10
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…
Изопроцессы в разреженном газе с постоянным числом м…

Задание №10 — Работа в термодинамике

Установите соответствие между графиками процессов, в которых участвует 1 моль идеального газа, и значениями физических величин, характеризующих эти процессы (ΔU– изменение внутренней энергии; А – работа газа).

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в ответ выбранные цифры под соответствующими буквами.

ГРАФИКИ	ЗНАЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
A)	1) ΔU = 0; A < 0
Б)	2) ΔU = 0; A > 0
	3) ΔU > 0; A > 0
	4) ΔU > 0; A = 0

Правильный ответ

Пояснение

Решение:

Для идеального газа внутренняя энергия зависит только от температуры, а работа газа положительна при расширении и отрицательна при сжатии.

График А. Кривая в координатах $p$ – $V$ проходит через точки $(4V_{0};\, p_{0})$ и $(V_{0};\, 4p_{0})$ : произведение $pV$ в обеих точках одинаково $(p_{0}\cdot 4V_{0} = 4p_{0}\cdot V_{0})$ , то есть $pV = \text{const}$ — это изотерма. Значит $T = \text{const}$ и $\Delta U = 0$ . Процесс идёт из состояния 1 в состояние 2, объём уменьшается от $4V_{0}$ до $V_{0}$ , поэтому работа газа $A \lt 0$ . Получаем $\Delta U = 0$ , $A \lt 0$ — позиция 1).

График Б. В координатах $V$ – $T$ точки лежат на прямой, проходящей через начало координат: $\frac{V}{T} = \text{const}$ , то есть $p = \text{const}$ (изобарный процесс). В процессе 1–2 объём и температура растут, поэтому $A = p\,\Delta V \gt 0$ и $\Delta U = \frac{3}{2}\nu R\,\Delta T \gt 0$ . Получаем $\Delta U \gt 0$ , $A \gt 0$ — позиция 3).

Ответ: 13