В цилиндрическом сосуде, закрытом подвижным поршнем, находится водяной пар и капля воды. С паром в сосуде при постоянной температуре провели процесс a-b-c, pV-диаграмма которого представлена на рисунке. Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения относительно проведенного процесса.
- На участке b–c масса пара уменьшается.
- На участке a-b к веществу в сосуде подводится положительное количество теплоты.
- В точке с водяной пар является насыщенным.
- На участке a-b внутренняя энергия капли уменьшается.
- На участке b-c внутренняя энергия пара уменьшается.
Цифры в ответе вводить строго в порядке возрастания
Решение:
- Неверно. Для этого запишем уравнение состояния идеального газа для состояния b и c:
Для состояния b:
Для состояния c:
Таким образом видим, что - Верно. Так как участок a-b это изобарное расширение, следовательно, пар совершает положительную работу. А так как температура газа остается неизменной, то значит увеличивается масса пара, а следовательно растёт и внутренняя энергия. Таким образом по первому закону термодинамики газ получает положительное количество теплоты.
- Неверно. Так как видно из рисунка давление в процессе b-c давление уменьшалось, а так как температура не менялась, то и давление насыщенного пара не меняется, следовательно в процессе b-c влажность не была равна 100%.
- Верно. Так как как было сказано в пункте 2 внутренняя энергия пара увеличивалась за счёт увеличения массы, это означает, что масса капли уменьшалась, что ведёт к уменьшению ей внутренней энергии.
- Неверно. Так как на участке b-c температура и масса пара не менялась, следовательно и внутренняя энергия остаётся постоянной.
Ответ:
24