При изучении процессов, происходящих с газом, ученик занес в таблицу результаты измерения температуры t и давления p постоянного количества газа в различных равновесных состояниях. Какие из утверждений, приведенных ниже, соответствуют результатам этих опытов? Газ считать идеальным. Выберите все верные утверждения и укажите их номера.
| № состояния | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| р, кПа | 200 | 180 | 150 | 100 | 110 | 150 | 200 |
| t, °С | 27 | 27 | 27 | 27 | 57 | 177 | 327 |
1. Концентрация газа в состоянии 1 в два раза больше концентрации газа в состоянии 4.
2. В состояниях 5 и 6 плотность газа была одинаковой.
3. Отношение внутренней энергии газа в состоянии 7 к внутренней энергии газа в состоянии 4 примерно равно 12.
4. При переходе из состояния 5 в состояние 7 газ получал количество теплоты.
5. При переходе из состояния 3 в состояние 4 работа газа была равна 0.
1) Верно. В состояниях 1 и 4 температура одинакова, давление следовательно, объем
Так как концентрация
то
2) Верно. Из уравнения Клапейрона-Менделеева следует, что
Для состояния 5 отношение
для состояния 6
следовательно, плотности газа в этих состояниях одинаковы.
3) Неверно. Отношения внутренних энергий равно
4) Верно. При переходе из состояния 5 в состояние 7 отношение объемов газа равно
Таким образом, объем газа не изменялся, следовательно, он не совершал работу. Температура газа увеличивалась, значит, внутренняя энергия также увеличивалась. По первому закону термодинамики количество теплоты газом получено.
5) Неверно. При переходе из состояния 3 в состояние 4 давление газа уменьшалось изотермически, следовательно, объем газа увеличивался. Значит, газ совершал работу.
Ответ: 124.

