Карточки
Тесты
Главная
Курсы
Подписка
9. Молекулярная физика и термодинамика: анализ физических процессов: #203482
На графике представлена зависимость температуры $T$ от давления $p$ для $1$ моля одноатомного идеального газа.
Из предложенных утверждений выберите все верные, характеризующие процессы на графике.
УТВЕРЖДЕНИЯ
$1.$ В процессе $1-2$ объем газа увеличился в $3$ раза.
$2.$ В процессе $2-3$ газ совершал положительную работу.
$3.$ В процессе $2-3$ внутренняя энергия газа уменьшалась.
$4.$ В процессе $1-2$ газ отдал положительное количество теплоты.
$5.$ В процессе $1-2$ концентрация молекул газа не менялась.
$1.$ Неверно.
Процесс $1-2$ на $p-T$ диаграмме представляет собой прямую, проходящую через начало координат. Это соответствует изохорному процессу $( V = const ). $
Из уравнения состояния:
$$pV = \nu RT \Rightarrow V = \frac{\nu RT}{p}$$ Поскольку отношение $\frac{T}{p}$ постоянно, объем не изменяется.
$2.$ Верно.
Процесс $2-3$ на $p-T$ диаграмме — горизонтальная линия $( T = const ).$ Это изотермическое расширение (давление уменьшается, объем увеличивается).
Работа газа:
$$A = \nu RT \ln \left( \frac{V_3}{V_2} \right) > 0$$
$3.$ Неверно.
Для идеального газа внутренняя энергия зависит только от температуры:
$$U = \frac{3}{2} \nu RT $$
В изотермическом процессе $2-3$ $( T = const )$ внутренняя энергия не изменяется.
$4.$ Неверно.
Процесс $1-2$ — изохорный нагрев $( V = const ,\ T$ увеличивается$).$
По первому закону термодинамики:
$$Q = \Delta U + A = \Delta U > 0 $$ Газ получает тепло, а не отдает.
$5.$ Верно.
Концентрация молекул:
$$n = \frac{N}{V} $$ В процессе $1-2$ объем постоянен, следовательно, концентрация не изменяется.
20
