Задание №86137 ЕГЭ Физике

По условию газ является разреженным, следовательно, его можно описывать моделью идеального газа.

В процессе 1–2 зависимость давления от температуры прямо пропорциональная. Следовательно, из уравнения Клапейрона-Менделеева $\mathrm{pV}=\mathrm{\nu RT}$ для идеального газа неизменного количества вещества объем газа постоянный. При этом температура газа увеличивается. Исходя из формулы $\mathrm{U}=\frac{3}{2}\mathrm{\nu RT},$ для идеального газа с неизменным количество вещества при увеличении температуры внутренняя энергия увеличивается.

В процессе 2–3 давление газа постоянно, то есть процесс является изобарным, для которого выполняется закон $\frac{\mathrm{V}}{\mathrm{T}}=\mathrm{const}$ Из данной формулы следует, что при увеличении температуры объем газа увеличивается. Внутренняя энергия при увеличении температуры также увеличивается.

В процессе 3–4 температура газа постоянна, то есть процесс является изотермическим. Для этого процесса выполняется закон $\mathrm{pV}=\mathrm{const}$ из которого следует, что при увеличении давления объем газа уменьшается. Так как температура газа не меняется, то и его внутренняя энергия остается постоянной.