5 (4 б.). Цикл газа: 1–2 — изобарный нагрев от p₁ = 120 кПа, T₁ = 240 K до p₂ = 240 кПа; 2–3 — изотермическое расширение до V₃ = 6 л; 3–1 — изобара при p₁ = 120 кПа до V₁. Найдите параметры (p, V, T) всех точек и начертите графики в (p, V), (p, T), (V, T).

Условие содержит несогласованность: процесс 1–2 назван изобарным, но для него указано изменение давления от 120 до 240 кПа. Кроме того, для процесса 3–1 задано постоянное давление \(p_1=120\) кПа, а процесс 2–3 назван изотермическим. Рассмотрим данные буквально, считая, что в точке 2 давление равно 240 кПа и процесс 2–3 изотермический.

В точке 1 заданы \(p_1=120\) кПа и \(T_1=240\) К. Из изобарного процесса 3–1 следует \(p_3=p_1=120\) кПа. Так как 2–3 изотермический, \(p_2V_2=p_3V_3\), но в точке 2 указано \(p_2=240\) кПа, а \(V_3=6\) л; это определяет отношение \(V_2=3\) л. Температура точек 2 и 3 одинакова, однако величина этой температуры не определяется без количества газа либо объёма точки 1.

Для процесса 1–2 указание «изобарный нагрев» не задаёт объём точки 2, а противоречит изменению давления. Поэтому параметры всех точек и требуемые графики однозначно построить нельзя. Нужны уточнение процесса 1–2 и недостающий параметр (например, количество газа или один из объёмов/температур точек).

Из данных можно установить только \(p_1=120\) кПа, \(T_1=240\) К, \(p_2=240\) кПа, \(V_3=6\) л, \(p_3=120\) кПа; при изотермическом 2–3 также \(V_2=3\) л.