Задание 9 ЕГЭ по физике

24

$1.$ Неверно. На участке $b \rightarrow c$ температура $T$ постоянна, давление $p$ уменьшается в $2$ раза, а объем $V$ увеличивается в $2$ раза. Из уравнения состояния идеального газа:
$p_1V_1 = \frac{m_1}{M}RT, \quad p_2V_2 = \frac{m_2}{M}RT.$
Поскольку $p_1V_1 = p_2V_2$, то $m_1 = m_2$. Масса пара остается неизменной.

$2.$ Верно. На участке $a \rightarrow b$ процесс изобарный $(p = \text{const}),$ объем $V$ увеличивается, и пар совершает работу $A = p\Delta V > 0.$ Температура постоянна, но масса пара увеличивается за счет испарения капли, поэтому внутренняя энергия системы $\Delta U > 0.$ Согласно первому закону термодинамики:
$Q = A + \Delta U > 0$Теплота $Q$ подводится к системе.

$3.$ Неверно. На участке $b \rightarrow c$ давление $p$ уменьшается, а давление насыщенного пара $p_\text{нас}$ при постоянной температуре остается неизменным. Следовательно, пар в точке $c$ ненасыщенный $($относительная влажность $\phi = \frac{p}{p_\text{нас}} < 1).$

$4.$ Верно. На участке $a \rightarrow b$ капля воды испаряется, что требует затрат энергии. Внутренняя энергия капли уменьшается, так как часть ее молекул переходит в пар.

$5.$ Неверно. На участке $b \rightarrow c$ температура и масса пара постоянны. Для идеального газа внутренняя энергия $U$ зависит только от температуры и количества вещества:
$U = \frac{m}{M} \cdot \frac{3}{2}RT$Поскольку $T$ и $m$ не меняются, $\Delta U = 0.$