Тип 21 № 48532 

Молекулярная физика−электродинамика. Качественная задача. Термодинамика
i
Один моль гелия участвует в циклическом процессе 1–2–3, график которого изображен на рисунке в координатах p–T, где p — давление газа, T — абсолютная температура. Постройте график цикла в координатах p–V, где p — давление газа, V — объем газа. Опираясь на законы молекулярной физики и термодинамики, сравните модуль работы газа в процессе 3–1 и модуль работы внешних сил в процессе 1–2.
Спрятать решениеРешение. Проанализируем процессы, происходящие с идеальным газом неизменной массы.

На участке 1–2 давление газа не изменялось, температура газа уменьшилась в 3 раза. При изобарном процессе выполняется соотношение
Следовательно, объем газа уменьшился в 3 раза.
На участке 2–3 зависимость давления от температуры прямо пропорциональная. Значит, объем газа не изменяется, давление и температура увеличиваются в 3 раза.
На участке 3–1 не изменяется температура, давление газа уменьшается в 3 раза. При изотермическом процессе выполняется соотношение
Следовательно, объем газа увеличился в 3 раза.
График процесса в координатах p–V изображен на рисунке.
Работа газа по графику равна площади фигуры под соответственным участком графика. Видно, что площадь криволинейной трапеции под участком 3–1 больше площади прямоугольника под участком 1–2. Следовательно, работа газа на участке 3–1 больше модуля работы газа на участке 1–2.
Спрятать критерииКритерии проверки:| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов | 3 |
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении имеется один или несколько из следующих недостатков. В объяснении не указано или не использованы одно из физических явлений, свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством, явлением, определением и т.п.) И (ИЛИ) Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочёт. И (ИЛИ) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты. И (ИЛИ) В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения | 2 |
Представлено решение, соответствующее одному из следующих случаев. Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, но в нём не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения. ИЛИ Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца. ИЛИ Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к ответу, содержат ошибки. ИЛИ Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на решение задачи | 1 |
| Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | 0 |
| Максимальный балл | 3 |