С идеальным одноатомным газом в...

С идеальным одноатомным газом в количестве 0,1 моль происходит процесс 1-2-3, результаты измерений параметров газа в этом процессе показаны на графике.

Выберите два верных утверждения.

1) Объем газа в состоянии 1 в 3 раза меньше, чем в состоянии 2.
2) Объем газа в состоянии 3 равен 4,2 л.
3) В процессе 1-2 внешние силы совершили над газом работу 166 Дж.
4) В процессе 2-3 внешние силы совершили над газом работу 250 Дж.
5) В процессе 1-2 газ отдал 166 Дж теплоты.

На графике представлены два изопроцесса: 1-2 при постоянном давлении (изобарный) и 2-3 при постоянном объеме (изохорный).

1) Точкам 1 и 2 соответствует одинаковое давление, но температура в точке 1 в 3 рава больше, чем в точке 2. При постоянном давлении большей температуре соответствует больший объем, т.е. $V_1=3V_2$. Первое утверждение неверно.

2) Используя данные графика и уравнение Менделеева—Клапейрона $pV = vRT$, найдем объем в состоянии 3: $V=\frac{vRT}{p}=\frac{0,1 \cdot 8,31 \cdot 300}{60 \cdot 10^3}$ л — второе утверждение верно.

3) В процессе 1-2 происходит изобарное охлаждение (сжатие), температура уменьшается на $\Delta T = 200$ К, внешние силы совершают над газом работу $A_{вн}=p\Delta V = vR \Delta T = 0,1 \cdot 8,31 \cdot 200 = 166,2$ Дж — третье утверждение верно.

4) В процессе 2-3 происходит изохорное нагревание, работа равна 0. Утверждение 4 неверно.

5) В процессе 1-2, согласно первому закону термодинамики, $Q = \Delta U + A$. Изменяется температура, следовательно, происходит изменение (уменьшение) внутренней энергии. Поэтому отданное количество теплоты больше 166 Дж. Утверждение 5 неверно.