Задание 9. Молекулярная физика, термодинамика, количество теплоты и изменение агрегатных состояний: ЕГЭ по физике

Задание 9 ЕГЭ по физике проверяет умение применять законы молекулярной физики и термодинамики для расчёта количества теплоты, работы газа, внутренней энергии, КПД тепловых машин, а также анализа процессов нагревания, плавления, парообразования и их графиков. В задании требуется выбрать один верный…

Что нужно знать

• Формула количества теплоты при нагревании/охлаждении: Q = c m Δt, где Δt = t_кон – t_нач (может быть отрицательным).
• Удельная теплоёмкость c зависит от вещества и агрегатного состояния; для воды c=4200 Дж/(кг·°C), для льда c=2100, для водяного пара c≈2000 (в задачах может даваться).
• Плавление/кристаллизация: Q = λ m, λ — удельная теплота плавления (для льда 3,3·10^5 Дж/кг).
• Парообразование/конденсация: Q = L m, L — удельная теплота парообразования (для воды 2,3·10^6 Дж/кг).
• Сгорание топлива: Q = q m, q — удельная теплота сгорания (для бензина 4,6·10^7 Дж/кг и т.п.).
• Уравнение теплового баланса: Q_отд = Q_погл (если нет потерь); при наличии КПД η = Q_полезн / Q_затр.

Термины и понятия

• Количество теплоты: энергия, переданная телу при теплообмене или совершении работы, измеряется в джоулях (Дж).
• Удельная теплоёмкость: количество теплоты, необходимое для нагревания 1 кг вещества на 1 °C (Дж/(кг·°C)).
• Удельная теплота плавления: количество теплоты, необходимое для плавления 1 кг кристаллического вещества при температуре плавления (Дж/кг).
• Удельная теплота парообразования: количество теплоты, необходимое для превращения 1 кг жидкости в пар при температуре кипения (Дж/кг).
• Удельная теплота сгорания: количество теплоты, выделяющееся при полном сгорании 1 кг топлива (Дж/кг).
• Внутренняя энергия: сумма кинетической и потенциальной энергии всех молекул тела; для идеального одноатомного газа U = (3/2)νRT.
• Работа газа: работа, совершаемая газом при изменении его объёма; при постоянном давлении A = pΔV.
• Первое начало термодинамики: количество теплоты, переданное системе, идёт на изменение внутренней энергии и совершение работы системой: Q =…

Частые ошибки

• Забывают перевести температуру в кельвины или наоборот, хотя в формулах Q=cmΔt используется разность температур, которая одинакова в °C и К — путаница возникает при использовании уравнения состояния…
• Неправильно определяют знак количества теплоты: при охлаждении Q отрицательно, при кристаллизации и конденсации теплота выделяется (Q_отд > 0), но в уравнении баланса ставят неверный знак.
• Путают удельную теплоёмкость разных агрегатных состояний (лёд, вода, пар) и используют не ту величину.
• При комбинированных процессах забывают учесть один из этапов (например, нагрев льда до 0°C, плавление, нагрев воды).

Как пройти тему

В курсе «Физика» тема «Задание 9. Молекулярная физика, термодинамика, количество теплоты и изменение агрегатных состояний» занимает 7 занятий по 40 минут: репетитор объясняет материал, задаёт вопросы как на экзамене, разбирает ваши ответы и в конце ставит оценку. Это обзор темы, полный разбор — в занятии. ИИ может ошибаться: проверяйте важное по учебнику. Занятия не заменяют живого репетитора и не гарантируют результат на экзамене.

Другие темы раздела

• Задание 1. Равномерное и равноускоренное прямолинейное движение
• Задание 2. Второй закон Ньютона, закон всемирного тяготения, закон Гука, сила трения
• Задание 3. Импульс, закон сохранения импульса, энергия, закон изменения и сохранения механической энергии
• Задание 4. Условие равновесия твёрдого тела, закон Архимеда, маятники, волны и звук
• Задание 5. Кинематика, динамика, законы сохранения в механике, статика, механические колебания
• Задание 6. Кинематика, динамика, законы сохранения в механике, статика, механические колебания

← Предыдущая тема: Задание 8. Количество теплоты, изменение агрегатных состояний, работа в термодинамике, первый закон термодинамики, КПД тепловых машин
Следующая тема: Задание 10. Молекулярная физика, термодинамика, количество теплоты и изменение агрегатных состояний

Все темы: ЕГЭ по физике