Тема . №9 МКТ и Термодинамика (анализ физических процессов - выбор верных утверждений)

.02 Термодинамика

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №9 мкт и термодинамика (анализ физических процессов - выбор верных утверждений)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#103098

С одноатомным идеальным газом происходит циклический процесс 1-2-3-4-1, pV  -диаграмма которого представлена на рисунке. Максимальная температура, достигаемая газом в этом процессе, составляет 400 K. На основании анализа этого циклического процесса выберите все верные утверждения.

PIC

1) Работа, совершённая над газом при его изобарном сжатии, равна 100 Дж.
2) В процессе 2–3 газ получает положительное количество теплоты.
3) Работа газа за цикл равна 200 Дж.
4) Минимальная температура в циклическом процессе равна 200 К.
5) Количество теплоты, переданное газу при изохорном нагревании, равно 900 Дж.

Источники: Банк ФИПИ ЕГЭ

Показать ответ и решение

1) Н евер но
Изобарное сжатие 3-4, работу можно найти как площадь под графиком:

A12 =  100 ⋅ 103 ⋅ (8 − 6) ⋅ 10−3 = 200 Д ж

2) Н еверно
Запишем первое начало термодинамики:

Q  = ΔU  + A,

где ΔU  – изменение внутренней энергии, A  – работа газа.
В процессе 2-3 объём постоянен, значит, работа газа равна нулю.
При этом ΔU  ∼ T  , а по закону Шарля:

p-
T =  const,

тогда при уменьшении давления температура также уменьшается и ΔU  < 0  , Q  < 0  .
3) Вер но
Работу за цикл можно найти, как площадь под циклическим процессом

A = 100 ⋅ 103 ⋅ (8 − 6) ⋅ 10−3 = 200 Д ж.

4) Н еверно
Из уравнения Менделеева-Клапейрона минимальная температура будет в точке 4, при этом

     p4V4-
T4 =  νR

     p V
T2 = -2--2,
      νR

Тогда

     p V       100 ⋅ 103 ⋅ 6 ⋅ 10−3
T4 = -4-4-T2 = -------3-------−3400 =  150 К
     p2V2      200 ⋅ 10 ⋅ 8 ⋅ 10

5) В ерно
Первое начало термодинамики

Q  = ΔU  + A.

Изохорное нагревание это процесс 1-4.
Т.к. это изохорный процесс, то работа газа равна нулю. Также из уравнение Менделеева-Клапейрона следует, что температура газа увеличится в 2 раза. То есть, температура будет равна T1 =  300 K  .
Тогда

     3-
Q  = 2 νR ΔT.

Найдем количество вещества из уравнения Менделеева-Клапейрона:

     p V     200 ⋅ 103 ⋅ 8 ⋅ 10− 3
ν =  -2-2-=  -----------------≈  0,48 мо ль.
     RT2        8, 31 ⋅ 400

Тогда

     3-
Q  = 2 0,48 ⋅ 8,31 ⋅ 150 ≈ 900 Д ж.
Ответ: 35

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!