Задача 21 #175952 Досрочный вариант 2026 Один моль гелия участвует в циклическом процессе 1-2-3-1, график которого изображён на рисунке в координатах V - Т, где Ѵ объём газа, Т- абсолютная температура. Опираясь на законы молекулярной физики и термодинамики, сравните работу газа в процессе 2-3 и модуль работы внешних сил в процессе 3-1. Постройте график цикла в координатах р-V, где р - давление газа, V - объём газа.

Пошаговое решение:

• Анализ процесса 1-2: Изохорный процесс (V = const), значит, давление растёт пропорционально температуре (p ∝ T).
• Анализ процесса 2-3: Изотермический процесс (T = const), значит, объём растёт, а давление падает обратно пропорционально (p ∝ 1/V).
• Анализ процесса 3-1: Процесс, в котором V пропорционально T. По уравнению Клапейрона-Менделеева pV = nRT, если V пропорционально T, а n и R постоянны, то p = const. Таким образом, это изобарный процесс (p = const), в котором объём уменьшается.

Работа газа в процессе 2-3 положительная, так как объём увеличивается. Модуль работы внешних сил в процессе 3-1 также положителен, так как объём уменьшается. В процессе 2-3 происходит изотермическое расширение, а в процессе 3-1 - изобарное сжатие. Таким образом, работа в процессе 2-3 больше, чем модуль работы в процессе 3-1.

График цикла в координатах p-V:

• Процесс 1-2: Вертикальная линия вверх (изохора).
• Процесс 2-3: Кривая вниз (изотерма).
• Процесс 3-1: Горизонтальная линия влево (изобара).