На рисунке показан циклический процесс изменения состояния постоянной массы одноатомного идеального газа (\(p\) — давление газа, \(T\) — его абсолютная температура). На каком участке процесса работа внешних сил над газом положительна и равна отданному газом количеству теплоты? В качестве ответа укажите номер участка.

Анализ процессов: \(1.\) Участок \(1\) (изобарное расширение): \(p = const\), \(T \uparrow \Rightarrow V \uparrow.\) Работа газа \(A > 0;\) \(\Delta U > 0;\) \(Q = A + \Delta U > 0\) (газ получает тепло). \(2.\) Участок \(2\) (изотермическое расширение): \(T = const\), \(p \downarrow \Rightarrow V \uparrow;\) \(A > 0;\) \(\Delta U = 0;\) \(Q = A > 0\) (газ получает тепло). \(3.\) Участок \(3\) (изобарное сжатие): \(p = const\), \(T \downarrow \Rightarrow V \downarrow;\) \(A 0.\) Выполняется \(A_{внеш} = |Q|\).

Твердому телу передавали количество теплоты. На графике приведена зависимость температуры данного тела от количества теплоты. Выберите все верные утверждения на основании построенного графика. УТВЕРЖДЕНИЯ \(1.\) Температура плавления тела равна \(80\ °С.\) \(2.\) На участке \(2–3\) внутренняя энергия тела не изменялась. \(3.\) В точке \(2\) графика тело находилось в жидком состоянии. \(4.\) Для плавления тела, взятого при температуре плавления, потребуется \(40\ кДж\) теплоты. \(5.\) Удельная теплоемкость тела в жидком состоянии меньше, чем удельная теплоемкость тела в твердом состоянии.

\(1.\) Неверно. Температура плавления соответствует горизонтальному участку графика \((1–2),\) где температура не изменяется, несмотря на подвод теплоты. По графику эта температура составляет \(40\ °С,\) а не \(80\ °С.\) \(2.\) Неверно. На участке \(2–3\) температура тела увеличивается, что свидетельствует о росте внутренней энергии. Для одноатомных веществ внутренняя энергия зависит от температуры: \(U \propto T\) \(3.\) Верно. Точка \(2\) соответствует завершению процесса плавления, когда все тело перешло в жидкое состояние. \(4.\) Верно. Количество теплоты, необходимое для плавления, определяется длиной горизонтального участка \(1–2\): \(Q_{\text{пл}} = 80 \, \text{кДж}- 40 \, \text{кДж} = 40 \, \text{кДж}\) \(5.\) Неверно. По рисунку видно, что при получении одинакового количества теплоты нагревание твердого тела происходит быстрее.

Идеальный газ находится в горизонтальном цилиндре с подвижным поршнем (трение отсутствует). Давление снаружи постоянно и равно атмосферному. Объем газа быстро уменьшают. Как изменятся давление газа и его внутренняя энергия? Варианты изменений: \(1)\) увеличится \(2)\) уменьшится \(3)\) не изменится Давление газа | Внутренняя энергия газа

Давление газа. Быстрое сжатие \(≈\) адиабатный процесс. Уравнение адиабаты для идеального газа: \(pV^\gamma = const\)При уменьшении объема \(V\) давление \(p\) возрастает. Ответ: \(1\) (увеличится). Внутренняя энергия. Для адиабатного процесса: \(\Delta U = A\) где \(A\) — работа внешних сил. При сжатии \(A > 0\) (внешние силы совершают работу). Следовательно, \(\Delta U > 0\) Ответ: \(1\) (увеличится).

На графике представлена зависимость силы тока \(I\) в проводнике от времени \(t.\) Какой заряд прошёл по проводнику за первые \(12\) секунд? Ответ запишите в кулонах.

Заряд численно равен площади под графиком \(I(t)\). Разобьём график на три участка: \(1.\) Первая трапеция \((\) \(0-4\space с){:}\) \(S_1 = \frac{16\,\text{А} + 12\,\text{А}}{2} \cdot 4\,\text{с} = 56\,\text{Кл}\) \(2.\) Прямоугольник \((\) \(4-10\space с){:}\) \(S_2 = 12\,\text{А} \cdot 6\,\text{с} = 72\,\text{Кл}\) \(3.\) Вторая трапеция \((\) \(10-12\space с){:}\) \(S_3 = \frac{12\,\text{А} + 4\,\text{А}}{2} \cdot 2\,\text{с} = 16\,\text{Кл}\) \(4.\) Суммарный заряд: \(q = S_1 + S_2 + S_3 = 56 + 72 + 16 = 144\,\text{Кл}\)

В опыте по электромагнитной индукции квадратная рамка находится в перпендикулярном магнитном поле, индукция которого равномерно возрастает от \(0\) до \(B_{\text{max}}\) за время \(T\), создавая \(ЭДС\) \(\mathcal{E}_1 = 12\) \(\text{мВ}\). Какая \(ЭДС\) возникнет при уменьшении \(T\) в \(3\) раза и \(B_{\text{max}}\) в \(2\) раза? (Ответ дайте в милливольтах).

\(1.\) Исходная \(ЭДС{:}\) \(\mathcal{E}_1 = \frac{B_{\text{max}} S}{T}\) \(2.\) Новые параметры: \(B_{\text{max}}’ = \frac{B_{\text{max}}}{2}, \quad T’ = \frac{T}{3}\) \(3.\) Новая \(ЭДС{:}\) \(\mathcal{E}_2 = \frac{B_{\text{max}}’ S}{T’} = \frac{\frac{B_{\text{max}}}{2} S}{\frac{T}{3}} = \frac{3}{2} \cdot \frac{B_{\text{max}} S}{T} = \frac{3}{2} \mathcal{E}_1\) \(4.\) Вычисляем: \(\mathcal{E}_2 = 1.5 \cdot12 \text{ мВ} = 18 \text{ мВ}\)