8 задание ЕГЭ физика

Задание 8 – расчёт по термодинамике (кодификатор 2.2.4–2.2.7, 2.2.9, 2.2.10): количество теплоты при нагревании, плавлении, парообразовании; работа газа; первый закон термодинамики; КПД тепловой машины и цикла Карно. Ответ – число, 1 балл.

Алгоритм

1. Определи, что происходит: нагрев вещества, фазовый переход, процесс с газом или работа тепловой машины.
2. Если дан график $p$–$V$: работа газа = площадь под графиком процесса (прямоугольник, трапеция).
3. Для газа: найди $\mathrm{\Delta }U$ и $A$, затем $Q=\mathrm{\Delta }U+A$.
4. Проверь единицы: кДж, литры (1 л = $10^{-3}$ м³), кПа.

Формулы

Изопроцессы и первый закон

• Изохора: $A=0$, $Q=\mathrm{\Delta }U$.
• Изотерма: $\mathrm{\Delta }U=0$, $Q=A$.
• Изобара (одноатомный газ): $A=\nu R\mathrm{\Delta }T$, $\mathrm{\Delta }U=\frac{3}{2}\nu R\mathrm{\Delta }T$, $Q=\frac{5}{2}\nu R\mathrm{\Delta }T$.
• Адиабата: $Q=0$, $A=-\mathrm{\Delta }U$.

Разобранный пример. Газ изобарно при $p=2\cdot 10^5$ Па расширился от 1 л до 4 л. $A=p\mathrm{\Delta }V=2\cdot 10^5\cdot 3\cdot 10^{-3}=600$ Дж. В демоверсии 2026 нужно найти отношение работ в двух процессах по графику: считаешь обе площади в клеточках и делишь (ответ 0,75).

Ловушки: $\mathrm{\Delta }t$ в градусах Цельсия и кельвинах одинаково, а сама температура в КПД Карно – только в кельвинах; при сжатии работа газа отрицательна; путать работу газа и работу внешних сил (они противоположны по знаку); в КПД делить на теплоту от холодильника вместо нагревателя; литры не перевести в м³.