9. Молекулярная физика и термодинамика: анализ физических процессов: #203498
На $V-T$ диаграмме представлен циклический процесс $ABCDA ,$ совершаемый одноатомным идеальным газом постоянного количества вещества.
Из предложенных утверждений выберите все верные, характеризующие процессы на графике.
УТВЕРЖДЕНИЯ
$1.$ В состоянии $B$ концентрация молекул газа максимальна.
$2.$ В процессе $AB$ газ получает положительное количество теплоты.
$3.$ В процессе $BC$ внутренняя энергия газа не изменяется.
$4.$ В процессе $CD$ давление постоянно, а газ совершает положительную работу.
$5.$ В процессе $DA$ давление газа изохорно увеличивается.
$1.$ Неверно.
Концентрация молекул: $n = \frac{N}{V}$
В точке $B$ объем максимален $\Rightarrow$ концентрация минимальна.
$2.$ Верно.
Процесс $AB$ — изобарное расширение $( p = const,\ V \uparrow ,\ T \uparrow )$:
Работа газа: $A = p\Delta V > 0$
Изменение внутренней энергии: $\Delta U = \frac{3}{2}\nu R\Delta T > 0$
По первому закону термодинамики:
$$Q = \Delta U + A > 0$$
$3.$ Верно.
Процесс $BC$ — изотермический $(T = const )$:
Для идеального газа: $\Delta U = 0$
$4.$ Неверно.
Процесс $CD$ — изобарное сжатие $(p = const,\ V \downarrow )$:
Работа газа: $$A = p\Delta V < 0$$
$5.$ Неверно.
Процесс $DA$ — изохорное охлаждение $( V = const,\ T \downarrow )$:
По закону Шарля: $\frac{p}{T} = const \Rightarrow p \downarrow$