Тема . №21 Качественная задача

.02 Молекулярная физика. Термодинамика

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №21 качественная задача
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#126706

На PT-диаграмме показано, как изменялись давление и температура некоторого постоянного количества разреженного газа при его переходе из начального состояния 1 в состояние 4. Как изменялось объём V  и внутренняя энергия U  на каждом из трёх участков 1-2, 2-3, 3-4: увеличивалось, уменьшалось или же оставалось неизменным? Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности Вы использовали для объяснения.

PIC

Источники: ЕГЭ 2024, основная волна

Показать ответ и решение

1. По первому закону термодинамики

Q = ΔU + A,  (1)

где ΔU  – изменение внутренней энергии, A  – работа газа.
Внутренняя энергия равна

    3
U = 2νRT,  (2)

где ν  – количество газа, T  – температура газа.
Из уравнения Менделеева-Клапейрона:

pV =νRT

Рассмотрим каждый процесс по отдельности: Т.к.на графике зависимости p(T )  1-2 это пропорциональная зависимость, то на 1-2 V = const  ;
На 2-3 p= const⇒ 2-3 это изобара;
На 3-4 T = const⇒ 3-4 это адиабата.
Построим эти процессы на графике p(V )

PIC

В процессе 1-2: V = const ⇒ работа равна нулю, тогда количество теплоты увеличивается за счёт увеличения внутренней энергии(увеличении температуры).
В процессе 2-3: Как видим из графика выше V  увеличивается, а т.к. T  увеличивается, то и внутренняя энергия также увеличивается.
В процессе 3-4: Т.к. это адиабатический процесс, то pV =const ⇒ при увеличении p  , уменьшается V  . А т.к. T = const⇒ внутренняя энергия не изменяется.

Ответ:

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!