№№ заданий Пояснения Ответы Ключ Добавить инструкцию Критерии
Источник Раздел кодификатора ФИПИ Справка Готово, можно копировать.
Задания
Задание 30 № 4510

Над одноатомным идеальным газом проводится циклический процесс, показанный на рисунке. На участке 1–2 газ совершает работу Дж. Участок 3–1 — адиабата. Количество теплоты, отданное газом за цикл холодильнику, равно Дж. Количество вещества газа в ходе процесса не меняется. Найдите работу газа на адиабате.

Решение.

Согласно первому началу термодинамики, переданное газу тепло идет на изменение его внутренней энергии и на совершение работы против внешних сил:

Исследуем все участки цикла по отдельности. На участке 1-2 газ расширяется, совершая положительную работу кроме того его температура растет, а значит, и следовательно, газ получает тепло.

На участке 2-3 объем газа не изменяется, давление, а значит, и температура газа уменьшаются. Поэтому следовательно, газ отдает тепло холодильнику.

Участок 3-1, по условию, представляет собой адиабату, на этом участке газ не обменивается теплом с окружающей средой. Таким образом, все тепло, получаемое газом за цикл, передается ему на участке 1-2, а все тепло, отдаваемое им за цикл, отдается на участке 2-3.

Применим первое начало к участку 1-2: Работе газа на диаграмме соответствует площадь под графиком процесса: Используя уравнение Клаперойна — Менделеева для изменения внутренней энергии на участке 1-2 имеем:

 

 

Применим теперь первое начало ко всему процессу в целом. Так как он представляет собой замкнутый цикл, то изменение внутренней энергии за весь процесс равно нулю. Работу газа за цикл можно найти как разность работ на участках 1-2 и 3-1:

 

 

 

Ответ: 370 Дж