Задание №9 ЕГЭ Физика с ответом и решением
Ответ: 134
Условие
Один моль идеального одноатомного газа совершает циклический процесс 1–2–3–4–1, график которого показан на рисунке в координатах p–V. Из предложенного перечня выберите все верные утверждения и укажите их номера.
1. В процессе 1–2 внутренняя энергия газа увеличивается.
2. В процессе 2–3 газ совершает положительную работу.
3. В процессе 3–4 газ отдает некоторое количество теплоты.
4. В процессе 4–1 температура газа увеличивается в 4 раза.
5. Работа, совершенная газом в процессе 1–2, в 3 раза больше работы, совершенной над газом в процессе 3–4.
Подсказки — как подойти к решению
- В осях p–V работа газа равна площади под графиком: на вертикальном изохорном отрезке она нулевая, при сжатии отрицательна. Сравнивай площади прямоугольников, снимая ширину и высоту прямо с осей.
- Внутреннюю энергию одноатомного газа удобно считать как U = (3/2)·pV: она растёт, если растёт произведение давления на объём. В изохорном процессе температуру сравнивай по отношению давлений.
Решение
Внутренняя энергия идеального газа пропорциональна температуре и не зависит от давления и занимаемого газом объема: Δ U = i/2 ν RΔ T.
1. Верно. Процесс 1–2 — изобарное расширение. В этом процессе (согласно уравнению состояния идеального газа pV = ν RT) температура увеличивается, а значит, и увеличивается внутренняя энергия.
2. Неверно. В осях p–V работа газа равна площади под графиком. В процессе 2–3 работа газа равна нулю.
3. Верно. Процесс³–4 — изобарное сжатие, температура при этом уменьшается.
4. Верно. Процесс 4–1 — изохорное нагревание. Давление возрастает в 4 раза, а значит, и температура возрастает в 4 раза.
5. Неверно. Работа, совершенная газом в процессе 1–2, в 4 раза больше работы, совершенной над газом в процессе 3–4.
Ответ: 134.
Типичные ошибки
- Ошибка — принять утверждение 2 и заодно утверждение 5: работу в процессе 2–3 ищут по изменению давления, хотя объём постоянен и работа равна нулю, а отношение работ в процессах 1–2 и 3–4 берут на глаз вместо сравнения площадей.
В тренажёре: подсказки по шагам, разбор твоей ошибки ИИ-репетитором (он не даёт готовый ответ), повторение ошибок по интервалам и общий прогресс. Все задания №9 по физике · Разбор темы №9 с нуля