На \(pV\) — диаграмме представлен циклический процесс \(1–2–3–4–1 ,\) совершаемый идеальным газом. Максимальная температура газа в этом процессе составляет \(400\,\text{К} .\) На основании анализа графика выберите все верные утверждения. УТВЕРЖДЕНИЯ \(1.\) Работа газа при его изобарном расширении равна \(200\,\text{Дж} .\) \(2.\) Количество вещества газа, участвующего в процессе, превышает \(0.45\,\text{моль} .\) \(3.\) Работа, совершенная над газом при его изобарном сжатии, равна \(200\,\text{Дж} .\) \(4.\) На участке \(4–1\) газ отдает положительное количество теплоты. \(5.\) Минимальная температура газа в цикле равна \(100\,\text{К} .\)

\(1.\) Неверно. Изобарное расширение происходит на участке \(1–2 .\) Работа газа вычисляется как площадь под графиком: \(A_{1-2} = p \Delta V = 200 \cdot 10^3\,\text{Па} \cdot (8- 6) \cdot 10^{-3}\,\text{м}^3 = 400\,\text{Дж}\) \(2.\) Верно. Используем уравнение Менделеева-Клапейрона для точки \(2\) (максимальная температура): \(\nu = \frac{p_2V_2}{RT_2} = \frac{200 \cdot 10^3 \cdot 8 \cdot 10^{-3}}{8.31 \cdot 400} \approx 0.48\,\text{моль}\) \(3.\) Верно. Изобарное сжатие происходит на участке \(3–4 .\) Работа над газом: \(A_{3-4} = p \Delta V = 100 \cdot 10^3\,\text{Па} \cdot (8- 6) \cdot 10^{-3}\,\text{м}^3 = 200\,\text{Дж}\) \(4.\) Неверно. Участок \(4–1\) — изохорный процесс \(( V = \text{const} ).\) При этом давление растет, значит, температура увеличивается. Внутренняя энергия газа возрастает, и по первому закону термодинамики газ получает теплоту: \(Q = \Delta U > 0\) \(5.\) Неверно. Минимальная температура в точке \(4.\) Сравним состояния \(2\) и \(4\): \(\frac{p_2V_2}{T_2} = \frac{p_4V_4}{T_4} \Rightarrow T_4 = \frac{p_4V_4T_2}{p_2V_2} = \frac{100 \cdot 6 \cdot 400}{200 \cdot 8} = 150\,\text{К}\)

На диаграмме \(p-V\) изображены четыре последовательных процесса изменения состояния \(2\) моль идеального газа. Установите соответствие между характеристиками работы и номерами процессов: ПРОЦЕССЫ \(А)\) Работа газа положительна и минимальна \(Б)\) Работа внешних сил положительна и максимальна \(А\) | \(Б\)

Физические принципы. Работа газа \(A_{газа}\) численно равна площади под кривой процесса на диаграмме \(p-V.\) При расширении: \(A_{газа} > 0\), \(A_{внеш} 0.\) Анализ процессов. Процесс \(А\) (минимальная положительная работа газа): — Должен быть процесс расширения с наименьшей площадью под кривой. — На диаграмме это процесс \(1\) Процесс \(Б\) (максимальная положительная работа внешних сил): — Должен быть процесс сжатия с наибольшей площадью под кривой. — На диаграмме это процесс \(4\)

На рисунке показана зависимость силы тока \(I\) в проводнике от времени \(t.\) Определите заряд, прошедший по проводнику в интервале времени от \(0\) до \(60\space с.\) Ответ запишите в кулонах.

Заряд численно равен площади под графиком \(I(t).\) Для данного графика: \(1.\) Определяем форму фигуры под графиком (треугольник): \(\text{Основание} = 60\,\text{с}, \quad \text{Высота} = 4\,\text{А}\) \(2.\) Вычисляем площадь треугольника: \(q = \frac{1}{2} \cdot 60\,\text{с} \cdot 4\,\text{А} = 120\,\text{Кл}\)

На графике показана зависимость магнитного потока \(\Phi\) через контур от времени \(t\). Сопротивление контура \(R = 5\) \(\text{Ом}\). Найдите силу тока в контуре в интервале от \(0\) до \(10\) секунд. (Ответ дайте в миллиамперах).

\(1.\) Определим изменение потока по графику: \(\Delta \Phi = 10 \text{ мВб} = 10 \cdot 10^{-3} \text{ Вб}\) \(2.\) Вычислим временной интервал: \(\Delta t = 10- 0 = 10 \text{ с}\) \(3.\) Найдем ЭДС индукции: \(|\mathcal{E}| = \left|\frac{\Delta \Phi}{\Delta t}\right| = \frac{10 \cdot 10^{-3}}{10} = 1 \cdot 10^{-3} \text{ В}\) \(4.\) По закону Ома вычислим силу тока: \(I = \frac{|\mathcal{E}|}{R} = \frac{1 \cdot 10^{-3}}{5} = 0.2 \cdot 10^{-3} \text{ А}\) \(5.\) Преобразуем в миллиамперы: \(0.2 \cdot 10^{-3} \text{ А} = 0.2 \text{ мА}\)

На горизонтальное плоское зеркало падает луч света, угол его падения равен \(40^\circ\). Зеркало поворачивают на \(20^\circ\) так, как показано на рисунке. Чему в этом случае станет равен угол отражения луча? Ответ запишите в градусах.

\(1.\) Исходные данные:\(\alpha_{\text{исх}} = 40^\circ\) \(2.\) При повороте зеркала на \(20^\circ{:}\) Нормаль к зеркалу поворачивается на \(20^\circ\) Новый угол падения: \(\alpha_{\text{нов}} = \alpha_{\text{исх}}- 20^\circ = 20^\circ\) \(3.\) По закону отражения: \(\alpha_{\text{отр}} = \alpha_{\text{нов}} = 20^\circ\)