Идеальный газ переводят из состояния 1 в состояние 3 так, как показано на графике зависимости давления газа от объёма . Масса газа в процессе остаётся постоянной. Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующие процессы на графике
-
Абсолютная температура газа максимальна в состоянии 3.
-
В процессе 1–2 абсолютная температура газа изобарно увеличилась в 2 раза.
-
В процессе 2–3 абсолютная температура газа изохорно уменьшилась в 1,5 раза.
-
Плотность газа минимальна в состоянии 1.
-
В ходе процесса 1–2–3 среднеквадратичная скорость теплового движения молекул газа увеличивается в 3 раза.
Цифры в ответе вводить строго в порядке возрастания
Решение:
-
Уравнение состояния: где — давление, — объём, — количество вещества, — универсальная газовая постоянная, — температура. Температура максимальна там, где максимально произведение , поэтому по графику: — минимум, — максимум; значит . Утверждение 1 — Верно.
-
Процесс — изобарное расширение . Объём увеличился в 2 раза, следовательно температура также выросла в 2 раза. Утверждение 2 — Верно.
-
Процесс — изохорное нагревание, , поэтому . Давление возросло в 1{,}5 раза, значит температура тоже увеличилась в 1{,}5 раза. Утверждение 3 — Неверно. % (по условию/меткам)
-
В точке 1 объём минимален, следовательно плотность максимальна. Утверждение 4 — Неверно. % (по метке из условия)
-
Связь средней кинетической энергии с температурой: где — масса молекулы, — средняя квадратичная скорость.
Температура за процесс возросла в 3 раза, значит средняя квадратичная скорость выросла в раза. Утверждение 5 — Неверно.