10 задание ЕГЭ физика

Насыщенный пар, влажность, изменение величин

2 балла ≈ 5 мин уровень Б Насыщенный пар: изменение величин

Задание 10 – «как изменится величина» (или соответствие) по МКТ и термодинамике. Типичные сюжеты: насыщенный пар под поршнем, относительная влажность, изопроцессы, тепловые машины. Ответ – две цифры (1 – увеличится, 2 – уменьшится, 3 – не изменится), порядок как в таблице, цифры могут повторяться. 2 балла; 1 балл при ошибке в одной позиции.

Насыщенный пар – главное

Пар над жидкостью при равновесии – насыщенный. Его давление $p_{н}$ и плотность (концентрация) зависят только от температуры и не зависят от объёма.
Изотермическое сжатие насыщенного пара (жидкость ещё есть): давление и концентрация НЕ меняются, часть пара конденсируется, масса пара уменьшается.
Изотермическое расширение (жидкость ещё есть): $p$ , $n$ не меняются, жидкость испаряется, масса пара растёт. Когда жидкость кончилась – пар становится ненасыщенным и ведёт себя как идеальный газ.
При нагреве давление насыщенного пара растёт быстро (быстрее, чем по закону Шарля), потому что растёт и концентрация.

Влажность

Относительная влажность $φ = \frac{p_{пара}}{p_{н}} \cdot 100 % = \frac{ρ_{пара}}{ρ_{н}} \cdot 100 %$ .
Нагрели воздух в закрытом сосуде: $p_{пара}$ почти не изменилось (растёт чуть-чуть), а $p_{н}$ выросло сильно – $φ$ уменьшается.
Изотермически уменьшили объём ненасыщенного пара: $p_{пара}$ растёт, $φ$ растёт (до 100%, далее роса).
Точка росы – температура, при которой пар становится насыщенным.

Алгоритм для других сюжетов

Определи, что постоянно (масса, $T$ , $V$ или $p$ ).
Запиши формулу для каждой величины через постоянные и меняющиеся параметры: $p = n k T$ , $U = \frac{3}{2} ν R T$ , $η = 1 - \frac{T_{х}}{T_{н}}$ .
Сделай вывод для каждой величины отдельно.

Разобранный пример (демоверсия). Жидкость и её насыщенный пар под поршнем, поршень медленно опускают при постоянной температуре. Давление пара – не изменится (3), концентрация – не изменится (3). Ответ: 33.

Ловушки: применять закон Бойля – Мариотта к насыщенному пару; путать массу пара (меняется) и концентрацию (не меняется); при нагреве в закрытом сосуде считать, что влажность растёт; порядок цифр – как в таблице задания.

На экзамене

Насыщенный пар при постоянной T: давление и концентрация НЕ зависят от объёма.
Масса насыщенного пара при сжатии уменьшается – пар конденсируется.
Нагрели воздух – относительная влажность падает; охладили – растёт.
Ответ «33» – нормальный ответ, не бойся повторов.

Разобранные задания 10 из открытого банка ФИПИ

Пример 1 · код ФИПИ 3BDF8F

В сосуде постоянного объёма абсолютную температуру одноатомного идеального газа увеличили в 3 раза, выпустив при этом 1/3 газа из сосуда. Как изменились в результате этого плотность газа в сосуде и его внутренняя энергия?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1)	увеличилась
2)	уменьшилась
3)	не изменилась

Запишите в поле ответа выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Плотность газа

в сосуде

Внутренняя энергия

газа в сосуде

Показать ответ и решение

Ответ: 21

Масса газа уменьшилась на треть при том же объёме – плотность уменьшилась (2). $U = \frac{3}{2} ν R T$ : $\frac{2}{3} \cdot 3 = 2$ – увеличилась (1).

Пример 2 · код ФИПИ 9D022C

Температуру нагревателя тепловой машины Карно понизили, оставив температуру холодильника прежней. Количество теплоты, отданное газом холодильнику за цикл, не изменилось. Как изменились при этом КПД тепловой машины и работа газа за цикл?

Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:

1)	увеличилась
2)	уменьшилась
3)	не изменилась

Запишите в поле ответа выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

КПД тепловой машины	Работа газа за цикл

Показать ответ и решение

Ответ: 22

$η = 1 - \frac{T_{2}}{T_{1}}$ уменьшается (2); $A = \frac{η Q_{2}}{1 - η}$ при неизменном $Q_{2}$ уменьшается (2).

Пример 3 · код ФИПИ 3DED80

Температуру нагревателя тепловой машины Карно повысили, оставив температуру холодильника прежней. Количество теплоты, отданное газом холодильнику за цикл, не изменилось. Как изменились при этом КПД тепловой машины и работа газа за цикл?

Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:

1)	увеличилась
2)	уменьшилась
3)	не изменилась

Запишите в поле ответа выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

КПД тепловой машины	Работа газа за цикл

Показать ответ и решение

Ответ: 11

$η = 1 - \frac{T_{х}}{T_{н}}$ – при повышении $T_{н}$ КПД увеличился (1). $A = \frac{η}{1 - η} Q_{х}$ , $Q_{х}$ прежнее – работа увеличилась (1).

Частые вопросы о задании 10

Сколько баллов даёт задание 10 ЕГЭ по физике?

Максимум – 2 первичных балла. Норма времени на экзамене – около 5 мин. Уровень сложности – Б.

Что проверяет задание 10?

Как подготовиться к заданию 10?

Прочитайте теорию выше: алгоритм, нужные факты и ловушки. Затем решите подход из 10 заданий с автопроверкой и разбором – первые без регистрации – и вернитесь к ошибкам. В пробниках Сотки номер встречается в полных вариантах ФИПИ с подсчётом баллов.