Данные: C (электроемкость) = 250 пФ = 25 * 10-11 Ф; Δφ —разность потенциалов (Δφ = 100 В); ε1 (диэлектрическая проницаемость рассматриваемого вещества) = 20.
Постоянные: ε (диэлектрическая проницаемость воздуха) = 1.
1) Энергия взятого конденсатора: W = C * U2 / 2 = C * Δφ 2 / 2 = 25 * 10-11 * 1002 / 2 = 1,25 * 10-6 Дж = 1,25 мкДж.
2) Изменение энергии взятого конденсатора: W1 / С1 = Δφ 2 / 2 = W / С; W1 / (ε1 * ε0 * S / d) = W / (ε * ε0 * S / d); W1 / ε1 = W / ε, откуда выразим: W1 = W * ε1 / ε = 1,25 * 10-6 * 20 / 1 = 25 * 10-6 Дж = 25 мкДж.
k = W1 / W = 25 / 1,25 = 20 р.
ответ: 1) Энергия взятого конденсатора равна 1,25 мкДж; 2) Энергия возрастет в 20 раз и составит 25 мкДж.
1) в процессе 1-2 газ совершает положительную работу - это правда, так как газ в 1-2 увеличивает свою внутреннию энергию, следовательно, раз увеличивает, значит совершает положительную работу.
2) в процессе 2-3 температура газа увеличивается - это ложь, так как по закону Менделеева-Клайперона, который записывается в виде формулы p*V=R*T где p - давление газа (Па); V - объём газа (м³); R - газовая постоянная; T - температура газа (К).
По графику видно, что в процессе перехода 2-3 во сколько уменьшается объём газа, во столько увеличивается давление газа, а следовательно температура в процессе 2-3 не изменяется.
3) в процессе 3-4 внутренняя энергия газа уменьшается - это правда, так как по графику видно, что в процессе 3-4 объём газа уменьшается, а давление остаётся не изменным, следовательно по закону Менделеева-Клайперона температура газа тоже уменьшается, а внутренния энергия прямо пропорционально температуре газа (то есть с уменьшением температуры газа, уменьшается внутренняя энергия газа, и наоборот с увеличением температуры газа, увеличивается внутренняя энергия), следовательно внутренняя энергия тоже уменьшается в процессе 3-4.
Мы уже нашли 2 правдивых утверждения, следовательно рассматривать остальные утверждения - нет смысла.
ответ: верные утверждения находятся под номерами 1 и 3.