При изучении процессов, происходящих с гелием, ученик занёс в таблицу результаты измерения температуры и давления одного и того же количества газа в различных равновесных состояниях. Какие два из утверждений, приведённых ниже, соответствуют результатам этих опытов? Газ считать идеальным.
| состояния | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| р, кПа | 100 | 90 | 75 | 50 | 55 | 75 | 100 |
| t, °С | 27 | 27 | 27 | 27 | 57 | 177 | 327 |
Задание проверяет применение уравнения pV = νRT и законов термодинамики.
1 — верно: T₁ = T₄ = 300 К, поэтому V₄/V₁ = p₁/p₄ = 100/50 = 2.
2 — неверно: при одинаковой температуре разные давления соответствуют разным объёмам, поскольку V = νRT/p.
3 — неверно: для гелия U = 3νRT/2, поэтому U₆/U₅ = 450/330 = 15/11, а не 3.
4 — неверно: при изохорном нагревании от 330 К до 450 К работа равна нулю, поэтому Q = ΔU > 0 — газ получает тепло.
5 — верно: при постоянной температуре давление уменьшается, газ расширяется и совершает положительную работу.
Ответ: 15.