Один моль разреженного аргона является рабочим телом в тепловом двигателе, который работает по циклу, показанному на рисунке в переменных -. Выберите все верные утверждения, характеризующие работу двигателя. (Цифры в ответе вводить строго в порядке возрастания)
-
Аргон отдаёт холодильнику положительное количество теплоты только в процессе 3-4
-
В процессе 3-4 внутренняя энергия аргона уменьшается
-
Работа аргона за цикл равна
-
Максимальная абсолютная температура аргона в цикле в 3 раза больше минимальной
-
В процессе 4-1 аргон получает от нагревателя положительное количество теплоты
Источник: Демидова М.Ю. ЕГЭ-2026. Физика. Вариант 3
Решение:
- Неверно. В процессе 3-4 объём аргона уменьшается, при этом давление не изменяется. При изобарном уменьшении объёма температура будет уменьшаться, при этом работа газа не равна 0, и она отрицательная. По первому закону термодинамики . Внутренняя энергия . Так как работа отрицательная, а внутренняя энергия уменьшается, газ отдаёт теплоту.
В процессе 2-3 объём аргона не изменяется, при этом давление уменьшается. При изохорном уменьшении давления температура будет уменьшаться, при этом работа газа равна 0. По первому закону термодинамики . Внутренняя энергия . Так как внутренняя энергия уменьшается, газ отдаёт теплоту.
-
Верно. В ходе процесса 3–4 газ сжимается изобарно, объём уменьшается, а значит, уменьшается и температура. При этом изменение внутренней энергии отрицательно, следовательно, внутренняя энергия газа в этом процессе уменьшается.
-
Верно. Работа газа за цикл равна площади фигуры .
-
Неверно. Найдём отношение максимальной температуры (состояние 2) к минимальной (состояние 4):
-
Верно. Процесс 4-1 изохорический и сопровождается нагреванием (давление возрастает, температура увеличивается). Работа газа равна нулю, внутренняя энергия увеличивается, газ получает тепло.