10. На рисунке изображена диаграмма четырёх процессов, происходя-щих с постоянной массой идеального газа. В каком из процессов газ совершает наименьшую положительную работу, а в каком из процессов работа внешних сил максимальна? Установите соответствие между такими процессами и номерами процессов на диаграмме. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. ПРОЦЕССЫ А) работа газа положительна и минимальна Б) работа внешних сил максимальна НОМЕРА ПРОЦЕССОВ 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4

Решение:

Работа газа положительна, когда объём газа увеличивается (V > 0). Работа внешних сил равна работе газа с противоположным знаком (A_внеш = -A_газа). Следовательно, работа газа минимальна, когда объём увеличивается наименьшим образом, а работа внешних сил максимальна, когда работа газа минимальна (т.е. отрицательна).

Анализируя диаграмму:

• Процесс 1: изобарное расширение. Работа газа положительна и равна \( P \Delta V \).
• Процесс 2: изохорное расширение. \( \Delta V = 0 \), работа газа равна 0.
• Процесс 3: изобарное сжатие. Работа газа отрицательна.
• Процесс 4: изотермическое расширение. Работа газа положительна и равна \( \nu RT \ln{\frac{V_2}{V_1}} \).

Наименьшая положительная работа газа совершается в процессе 1 (изобарное расширение, где \( \Delta V \) меньше, чем в процессе 4 при тех же \( P \)).

Работа внешних сил максимальна, когда газ совершает наименьшую работу (то есть отрицательную работу). В данном случае это процесс 3 (изобарное сжатие).

Сопоставление:

• А) работа газа положительна и минимальна — процесс 1.
• Б) работа внешних сил максимальна — процесс 3.

Ответ: А — 1, Б — 3.