Задача 2. На рисунке даны графики зависимости давления газа от объема. Определите работу газа и работу внешних сил в заданном процессе. (Номер варианта соответствует номеру графика на рисунке.)

Рассмотрим каждый график отдельно.

1. График 1:

   Процесс 1 – изохорный (V = const), работа не совершается (A = 0). Процесс 2 – изобарный (p = const), работа совершается. Процесс 3 – изотермический (T = const), работа совершается. Процесс 4 – изобарный (p = const), работа совершается.

2. График 2:

   Процесс 5 – изобарный (p = const), работа совершается. Процесс 6 – изобарный (p = const), работа совершается. Процесс 7 – изотермический (T = const), работа совершается. Процесс 8 – изотермический (T = const), работа совершается.

3. График 3:

   Процесс 9 – изотермический (T = const), работа совершается. Процесс 10 – изотермический (T = const), работа совершается. Процесс 11 – изохорный (V = const), работа не совершается (A = 0). Процесс 12 – изотермический (T = const), работа совершается.

Работа газа и работа внешних сил связаны соотношением: $$A_{\text{газа}} = -A_{\text{внешних сил}}$$.

Для изобарного процесса работа определяется по формуле: $$A = p \Delta V$$, где $$p$$ - давление, $$\Delta V$$ - изменение объема.

Для изотермического процесса работа определяется по формуле: $$A = nRT \ln{\frac{V_2}{V_1}}$$, где $$n$$ - количество вещества, $$R$$ - универсальная газовая постоянная, $$T$$ - температура, $$V_1$$ и $$V_2$$ - начальный и конечный объемы соответственно.

Ответ: Работа газа и работа внешних сил определяются в зависимости от типа процесса (изобарный или изотермический) и изменения объема.