Один моль аргона участвует в процессе 1−2−3, график которого изображен на рисунке в координатах где p − давление газа, E − средняя кинетическая энергия молекул аргона. Из приведенного списка выберите все верные утверждения.
- На участке 1−2 плотность аргона уменьшается.
- На участке 2−3 происходит изотермическое расширение аргона.
- На участке 1−2 аргон отдает положительное количество теплоты.
- На участке 1−2 аргон изохорно нагревается.
- На участке 2−3 аргон отдает положительное количество теплоты.
Цифры в ответе вводить строго в порядке возрастания
Решение:
- Неверно. Так как согласно формуле давление прямо пропорционально средней кинетической энергии при неизменной концентрации. По рисунку видно, что именно такая зависимость наблюдается на участке 1-2. И так количество вещества постоянно, то значит не меняется ни масса ни объём аргона, значит и его плотность.
- Неверно. Так как в процессе 2-3 средняя кинетическая энергия постоянна, то температура газа действительно не меняется, но давление газа увеличивается, значит объём газа должен уменьшатся.
- Неверно. В пункте 1 уже было сказано что в процессе 1-2 объём газа остаётся постоянным, следовательно процесс является изохорным и работа газа равна нулю. Помимо этого видим, что средняя кинетическая энергия аргона увеличивается, что говорит о том что и его температура растёт, следовательно и внутренняя энергия газа растёт. Таким образом по первом закону термодинамики газ получает положительное количество теплоты.
- Верно. Как было сказано в пункте 3 газ действительно изохорно нагревается.
- Верно. В пункте 2 было сказано что температура газа в процессе 2-3 не меняется, следовательно процесс изотермический, а значит изменение внутренней энергии равно нулю. Как было сказано в пункте 3 объём газа уменьшается, следовательно работа газа отрицательна (Этот вывод не очевиден, но к нему можно прийти логическим рассуждениями исходя из формы графика изотермы или если знать формулу работы газа в изотермическом процессе , но этой формулы нет в кодификаторе). Таким образом по первом закону термодинамики газ получает отрицательно количество теплоты.
Ответ:
45