Идеальный газ переводят из состояния 1 в состояние 3 так, как показано на графике зависимости давления газа от объёма . Масса газа в процессе остаётся постоянной.

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие процессы на графике.
- Абсолютная температура газа минимальна в состоянии 2.
- В процессе 1-2 абсолютная температура газа изобарно увеличилась в 2 раза.
- В процессе 2-3 абсолютная температура газа изохорно уменьшилась в 2 раза.
- Концентрация газа минимальна в состоянии 1.
- В ходе процесса 1-2-3 среднеквадратичная скорость теплового движения молекул газа уменьшается в 4 раза.
Решение:
1) Неверно
Для каждого состояния справедливо уравнение Менделеева-Клапейрона, запишем его последовательно для состояния 1, 2 и 3:
Откуда температура каждого состояния равняется:
Видно, что температура минимальна в состоянии 3.
2) Неверно
В процессе 1-2 температура изобарно уменьшилась, потому что из п.1 видно, что .
3) Верно
Процесс 2-3 действительно изохорный, потому что объем постоянен. И температура уменьшается в 2 раза согласно п.1, так как .
4) Верно
Концентрация определяется по формуле: где – число молекул газа, – занимаемый газом объём. Из условия следует, что масса газа в процессе остаётся постоянной, следовательно, число молекул тоже неизменно. В состоянии 1 объем газа максимальный, значит концентрация газа минимальна.
5) Неверно
Среднеквадратичная скорость теплового движения молекул газа определяется по формуле: где – постоянная Больцмана, – масса газа. В ходе процесса 1-2-3 из п.1 следует, что температура газа уменьшилась в 4 раза. Значит скорость уменьшилась в 2 раза (так как корень).