Задача по МКТ и термодинамике №27

Идеальный газ переводят из состояния 1 в состояние 3 так, как показано на графике зависимости давления газа $p$ от объёма $V$ . Масса газа в процессе не изменяется. Из приведенного ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие отраженные на графике процессы.

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие отражённые на графике процессы.

1) Концентрация молекул газа в процессе 2-3 оставалась постоянной.

2) В ходе процесса 1-2-3 средняя кинетическая энергия теплового движения молекул газа увеличивается в 3 раза.

3) В процессе 2-3 абсолютная температура газа изохорно увеличилась в 1,5 раза.

4) В процессе 1-2 абсолютная температура газа изобарно увеличилась в 4 раза.

5) Абсолютная температура газа минимальна в состоянии 3.

1) $В ерно$

Концентрация равна:

N n= V ,

где $N$ – количество молекул газа, $V$ – объём.

Так как масса газа одинакова, то $N$ постоянна, по графику $V$ тоже постоянна, значит, концентрация постоянна.

2) $Верно$

Средняя кинетическая энергия равна:

3 E = 2kT,

где $T$ – температура газа.

Процесс 1-2 — изобарное расширение ( $V ∼ T$ ). Объем увеличился в 2 раза, то есть температура тоже увеличилась в 2 раза. Процесс 2-3 — изохорное нагревание. $V = const$ , следовательно, $p∼ T$ Давление увеличивается в 1,5 раза, то есть температура тоже увеличивается в 1,5 раза. Значит, суммарно температура увеличилась в 3 раза, и средняя кинетическая энергия увеличилась в 3 раза.

3) $Верно$

Процесс 2-3 — изохорное нагревание. $V = const$ , следовательно, $p ∼T$ Давление увеличивается в 1,5 раза, то есть температура тоже увеличивается в 1,5 раза.

4) $Неверно$

Процесс 1-2 — изобарное расширение ( $V ∼ T$ ). Объем увеличился в 2 раза, то есть температура тоже увеличилась в 2 раза.

5) $Неверно$

Уравнение состояния газа:

pV =νRT

где $ν$ — количество вещества, $T$ — температура в Кельвинах, $p$ — давление газа, $V$ — объем, занимаемый газом, $R$ — универсальная газовая постоянная.

Температура максимальна там, где максимально произведение $pV$ , поэтому из графика видно, что $T1− min$ , $T − max 3$ .