Качественная задача №57

1 моль разреженного гелия участвует в циклическом процессе 1–2–3–4–1, график которого изображён на рисунке в координатах V–T, где V — объём газа, Т — абсолютная температура. Постройте график цикла в координатах p–V, где р — давление газа, V— объём газа. Опираясь на законы молекулярной физики и термодинамики, объясните построение графика. Определите, во сколько раз работа газа в процессе 2–3 больше модуля работы внешних сил в процессе 4–1.

PIC

Проанализируем процессы:
1–2: Процесс изохорный, по закону Шарля p T-= const  , температура увеличилась в 3 раза, значит и давление увеличилось в 3 раза.
2–3: Процесс изобарный, по закону Гей–Люсака V-= const T  и объем и температура увеличились в 2 раза.
3–4: В процессе 3–4 газ изохорно уменьшил свою абсолютную температуру и давление в 3 раза.
4–1: Газ вернулся в первоначальное состояние Перестроим график цикла в координатах p–V (см. рисунок).

PIC

Работа газа в процессе 2–3 равна

A23 = pΔV = 3p(2V0− V0) =3p0V0

Модуль работы внешних сил в процессе 4–1 равен

|A41|= pΔV = p0(2V0 − V0)= p0V0

Значит работа газа в процессе 2–3 в 3 раза больше работы внешних сил в процессе 4–1.

Оцените статью
Я решу все!