Zadanie 8

Na wykresie poniżej, w płaszczyźnie parametrów stanu $(T, p)$ – temperatury i ciśnienia, przedstawiono pewien cykl przemian termodynamicznych ustalonej porcji gazu doskonałego, zamkniętego w szczelnym naczyniu z ruchomym tłokiem.
Na podstawie wykresu uzupełnij zdania 1.–4. Wpisz w wyznaczone miejsce wszystkie litery oznaczające takie dokończenia zdania, aby było ono prawdziwe. W każdym zdaniu może być więcej niż jedna prawidłowa odpowiedź spośród a–e.
a. przemianie AB
b. przemianie BC
c. przemianie CD
d. przemianie DA
e. każdej przemianie

Objętość gazu rośnie w ................................ .
Energia wewnętrzna gazu rośnie w ................................ .
Ciepło jest oddawane przez gaz do otoczenia w ............................... .
Objętość gazu się zmienia w ......................... .

a, b
a
c, d
e

Wyjaśnienie:

Z równania Clapeyrona $V = nRT/p$ . W przemianie AB temperatura rośnie szybciej niż ciśnienie (lub p jest stałe/rośnie wolniej - zależy od nachylenia prostej przechodzącej przez 0), w BC temperatura rośnie a ciśnienie maleje -> V rośnie.
Energia wewnętrzna gazu doskonałego zależy tylko od temperatury ( $U \sim T$ ). Temperatura rośnie w przemianie AB.
Ciepło jest oddawane, gdy gaz się ochładza i/lub jest sprężany. W CD i DA temperatura maleje (więc U maleje), a objętość maleje, więc gaz oddaje ciepło.
Na wykresie p(T) żadna z linii nie jest linią przechodzącą przez początek układu (izochora), więc objętość zmienia się w każdej przemianie.

DZIAŁY

ARKUSZE

ROZWIĄZANIE