В двух закрытых сосудах одинакового объема (1 литр) нагревают два различных газа — 1 и 2. На рисунке показаны зависимости давления p этих газов от времени t. Известно, что начальные температуры газов были одинаковы.
Выберите все верные утверждения, соответствующие результатам этих экспериментов.
1. Количество вещества первого газа больше, чем количество вещества второго газа в два раза.
2. Количество вещества первого газа больше, чем количество вещества второго газа в четыре раза.
3. В момент времени t = 40 мин. температура газа 2 больше температуры газа 1.
4. В процессе проводимого эксперимента внутренняя энергия обоих газов уменьшается.
5. В процессе проводимого эксперимента оба газа совершают отрицательную работу.
Согласно уравнению Клапейрона — Менделеева, давление, объем и абсолютная температура идеального газа связаны соотношением:
Найдем, чему равно отношение количества вещества первого газа к количеству вещества второго. Рассмотрим момент времени при этом по условию
Значит, количество вещества первого газа больше, чем второго в два раза.
Отношение температур газов при (в этот момент
):
Это значит, что в момент времени температура газа 1 меньше температуры газа 2 в два раза.
Внутренняя энергия газа пропорциональна его температуре. При изохорном увеличении давления температура газа растет, следовательно, в процессе проводимого эксперимента внутренняя энергия газов растет.
Объем газов не изменяется, поэтому работа не совершается.
Ответ: 13.

