Тип 21 № 51274 

Молекулярная физика−электродинамика. Качественная задача. Термодинамика
i
Постоянное количество одноатомного идеального газа участвует в процессах, которые изображены на рисунке в переменных T–p, где T — температура газа, p — его давление. Опираясь на законы молекулярной физики и термодинамики, определите, получает газ положительное количество теплоты или отдаёт его в процессах 1–2 и 2–3.
Спрятать решениеРешение. По первому закону термодинамики

где
— изменение внутренней энергии, A — работа газа. Изменение внутренней энергии равно

где
— количество вещества газа,
— изменение температуры. Работа газа зависит от 
Процесс 1–2: Из графика следует, что температура и давление увеличиваются. На графике участок 1–2 лежит на луче, проходящем через начало координат, то есть
Следовательно,
процесс изохорный. При изохорном процессе
Тогда
Газ получает положительное количество теплоты в процессе 1–2.
Процесс 2–3: Из графика следует, температура постоянна, давление уменьшается. Следовательно,
При постоянной температуре уменьшение давления означает увеличение объёмa по закону Бойля–Мариотта
то есть газ расширяется. При расширении
Следовательно, 
Таким образом, можно сделать вывод о том, что газ получает положительное количество теплоты в процессах 1–2 и 2–3.
Ответ: газ получает положительное количество теплоты в процессах 1–2 и 2–3.
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 |
Ответ: газ получает положительное количество теплоты в процессах 1–2 и 2–3.
Аналоги к заданию № 8022: 51274 Все