9. Молекулярная физика и термодинамика: анализ физических процессов: #203538
На $pV$ — диаграмме представлен циклический процесс, совершаемый $1$ молем аргона в тепловом двигателе.
Из предложенных утверждений выберите все верные, характеризующие работу двигателя.
УТВЕРЖДЕНИЯ
$1.$ Аргон получает теплоту от нагревателя в процессах $4-1$ и $1-2 .$
$2.$ Работа газа за цикл равна $3p_0V_0 .$
$3.$ В процессе $3-4$ внутренняя энергия аргона уменьшается.
$4.$ В процессе $2-3$ аргон получает теплоту от нагревателя.
$5.$ Максимальная температура аргона в цикле в $3$ раза больше минимальной.
$1.$ Верно.
Процесс $4-1$: изохорный нагрев $( V = const$, $p \uparrow$, $T \uparrow ) $
$$Q = \Delta U > 0$$ Процесс $1-2$: изобарное расширение $( p = const$, $V \uparrow$, $T \uparrow ) $
$$Q = \Delta U + A > 0$$
$2.$ Неверно.
Работа цикла равна площади внутри цикла:
$$A = (2p_0- p_0)(3V_0- V_0) = p_0 \cdot 2V_0 = 2p_0V_0$$
$3.$ Верно.
Процесс $3-4$: изобарное сжатие $( p = const$, $V \downarrow$, $T \downarrow ) $
Для идеального газа: $\Delta U = \frac{3}{2}\nu R\Delta T < 0$
$4.$ Неверно.
Процесс $2-3$: изохорное охлаждение $( V = const$, $p \downarrow$, $T \downarrow ) $
$Q = \Delta U < 0$ (аргон отдает теплоту)
$5.$ Неверно.
Из уравнения состояния:
$$\frac{T_2}{T_4} = \frac{p_2V_2}{p_4V_4} = \frac{2p_0 \cdot 3V_0}{p_0 \cdot V_0} = 6$$