№545 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Рымкевич 10-11 класс, Дрофа: С газом некоторой массы был произведен замкнутый процесс, изображенный на рисунке 64. Объяснить, как изменялся объем газа при переходах 1—2, 2—3, 3—4, 4—1.

Для данной массы газа выполняется уравнение Менделеева — Клапейрона:

$$pV=\frac{m}{M}RT,$$

откуда

$$\frac{pV}{T}=\text{const}.$$

Рассмотрим участки процесса на графике $$p(T)$$.

• 1—2. Участок лежит на прямой, проходящей через начало координат, значит $$p \propto T$$. Следовательно, $$V=\text{const}$$ — объём не изменялся.
• 2—3. Давление постоянно, а температура растёт. По формуле $$V \propto T$$, значит объём увеличивался.
• 3—4. Температура уменьшается, а давление падает сильнее, чем температура. Из соотношения $$\frac{pV}{T}=\text{const}$$ следует, что объём увеличивался.
• 4—1. Давление постоянно, температура уменьшается. Тогда $$V \propto T$$, значит объём уменьшался.

Ответ

$$1\text{—}2:\ V=\text{const};\quad 2\text{—}3:\ V\ \text{увеличивался};\quad 3\text{—}4:\ V\ \text{увеличивался};\quad 4\text{—}1:\ V\ \text{уменьшался}.$$