
С идеальным одноатомным газом в количестве 0,2 моля проводят процесс 1−2−3−4, изображенный на pV−диаграмме. Известно, что работа, совершаемая газом в процессе 1−2, в три раза меньше работы, которую совершают внешние силы над газом в процессе 3−4. Какое количество теплоты получает газ в процессе 2−3, если температура газа в состоянии 2 равна 300 К? Ответ выразите в джоулях и округлите до целого числа.
Решение. Участки графика 1−2 и 3−4 — изобарные процессы, причем изменение объемов на обоих участках одинаковое. Работа газа при изобарном процессе находится по формуле Так как по модулю работы отличаются в 3 раза, то и давления так же отличаются в 3 раза. На участке 2−3 происходит изохорный процесс, следовательно, газ работу не совершает. По первому закону термодинамики
При изохорном процессе
Значит, при увеличении давления в 3 раза температура увеличится так же в 3 раза, то есть
Таким образом,
Полученное количество теплоты на участке 2−3 равно 1496 Дж.
Ответ: 1496.
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
Приведено полное решение, включающее следующие элементы: I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом; II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов); III) представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями); IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины | 2 |
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков. Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют. И (ИЛИ) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты. И (ИЛИ) В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги. И (ИЛИ) Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины) | 1 |
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1 или 2 балла | 0 |
| Максимальный балл | 2 |
PDF-версии: