Короткий расчёт об энергии: вещество нагревают или плавят, газ расширяется и совершает работу, тепловая машина работает по циклу. Часть 1, базовый уровень: ответ — число в бланке № 1, 1 балл.
Часть
1
Ответ
целое число или конечная десятичная дробь в бланке № 1
Баллы
1 балл
Проверяет
умение рассчитывать количество теплоты при нагревании и переходах вещества из одного состояния в другое, работу газа, применять первый закон термодинамики и формулу КПД тепловой машины
Количество теплоты — Нагревание и остывание: Q=cmΔt. Найти теплоту, массу или изменение температуры.
Плавление и кипение — Q=λm и Q=Lm. Пока вещество плавится или кипит, его температура не меняется.
Работа газа по графику — При постоянном давлении A=pΔV, в общем случае работа равна площади под графиком процесса в осях p–V.
Первый закон — Полученная газом теплота идёт на изменение его внутренней энергии и на работу: Q=ΔU+A.
КПД машины — КПД — доля полученной от нагревателя теплоты, которая превратилась в работу: η=Q1A. Наибольший возможный КПД — 1−T1T2.
Пример с полным разбором
Условие. Идеальный газ расширяется при постоянном давлении 200 кПа, его объём увеличивается с 2 л до 5 л. При этом газ получает 1500 Дж теплоты. На сколько джоулей увеличилась внутренняя энергия газа?
Переводим в СИ: p=2⋅105 Па, ΔV=5−2=3 л =3⋅10−3 м³.
Работа газа при постоянном давлении: A=pΔV=2⋅105⋅3⋅10−3=600 Дж.
Первый закон термодинамики: Q=ΔU+A, откуда ΔU=1500−600=900 Дж.
Ответ:900
Частые ошибки
Путают работу газа и работу внешних сил над газом: они отличаются знаком.
Забывают перевести литры в кубические метры и килопаскали в паскали.
В КПД делят работу на теплоту, отданную холодильнику, а не на полученную от нагревателя.
Подставляют в формулу наибольшего КПД температуры в градусах Цельсия.
Считают теплоту на площадке плавления или кипения через теплоёмкость.
Что нужно знать для задания 8
Оглавление курса «ЕГЭ по физике» под это задание. Содержание открывается после оплаты.
Что спрашивает задание номер 8
Количество теплоты: нагревание, плавление, парообразование