- Банк заданий
- Физика
- Задание 10353
Задание №10353 ЕГЭ по Физике
На рисунке (а) приведена зависимость внутренней энергии U 1 моль идеального одноатомного газа от его давления p в процессе 1–2–3. Постройте график этого процесса на рисунке (б) в переменных pV. Точка, соответствующая состоянию 1, уже отмечена на этом рисунке. Построение объясните, опираясь на законы молекулярной физики.
Решение:
1) Внутреннюю энергию идеального одноатомного газа можно найти по формуле 
т. е. внутренняя энергия прямо пропорциональна температуре газа.
2) На участке 1–2 внутренняя энергия (а соответственно, и температура) не меняется, так же как не меняется и количество вещества. Это изотермический процесс. По закону Бойля-Мариотта в таком процессе должно выполняться соотношение p1V1 = p2V2. Из графика следует, что давление увеличилось в 2,5 раза, а значит, объём в этом процессе уменьшился в 2,5 раза. В координатах pV график процесса 1–2 является отрезком гиперболы (см. рисунок).
3) На участке 2–3 внутренняя энергия (а соответственно, и температура) прямо пропорциональна давлению, количество вещества не меняется. По закону Шарля это соответствует изохорному процессу 
а значит, объём в этом процессе не меняется. В координатах pV график является отрезком вертикальной прямой (см. рисунок), давление при этом увеличивается в два раза.
Источник: Сборник Монастырский Л.М. (Легион)