Задание 7. Тепловое равновесие, уравнение состояния. ЕГЭ 2026 по физике

За это задание ты можешь получить 1 балл. Уровень сложности: базовый.
Средний процент выполнения: 78.8%
Ответом к заданию 7 по физике может быть целое число или конечная десятичная дробь.

Алгоритм решения задания 7:

  1. Определи, какой электрический процесс или элемент электрической цепи рассматривается в задании.
  2. Выдели физические величины, описывающие электрический ток, напряжение и сопротивление.
  3. Установи, какие из этих величин заданы, а какие требуется определить или проанализировать.
  4. Соотнеси описанную ситуацию с законом Ома для участка цепи.
  5. Запиши закон Ома в общем виде с использованием соответствующих физических величин.
  6. Примени записанный закон для анализа процесса или получения требуемого результата.
  7. Проверь, что результат согласуется с физическим смыслом электрических величин.

Задачи для практики

Задача 1

Во сколько раз увеличится давление идеального газа, если концентрацию увеличили в 4 раза, а температуру уменьшить в 2 раза ?

Решение

По основному уравнению МКТ: $p=nkT $ . Тогда во втором случае $ p_2 = 4nk {T}/{2}= 2nkT = 2p $ . То есть давление увеличится в 2 раза.

Ответ: 2
Показать решение
Бесплатный интенсив

Задача 2

При температуре 400К и давлении p, 2 моль идеального газа занимают объём V. Какая температура 1 моля этого газа в объёме 4V при давлении p? Ответ в К.

Решение

1) Записываем уравнение Менделеева-Клапейрона для первого и второго случая: $pV=2RT_1$ (здесь мы сразу подставили число молей) $p4V=1RT_2$

2) Делим 1ое выражение на второе ${1}/{4}={2T_1}/{T_2}$ , откуда $T_2=8T_1$, то есть 3200 К

Ответ: 3200
Показать решение
Бесплатный интенсив

Задача 3

На рисунке изображено изменение состояния постоянной массы разреженного аргона. Температура газа в состоянии 1 равна 127 °С. Какая температура соответствует состоянию 2? Ответ выразите в (К).

Решение

1) Не забываем осуществить перевод в Кельвины: $𝑇_1+127°С= 400К$

2) Записываем уравнение М-К для 1 и 2 точки: $𝑝_1𝑉=𝜈𝑅𝑇_1$ , $𝑝_2𝑉=𝜈𝑅𝑇_2$, тогда ${𝑝_1}/{p_2}={𝑇_1}/{T_2}$ , ${1}/{4}={𝑇_1}/{T_2}$ ${T_2= 4T_1=1600К}$

Ответ: 1600
Показать решение
Бесплатный интенсив

Задача 4

Концентрация молекул идеального одноатомного газа равна 2 · 1024 м−3. Какое давление оказывает газ на стенки сосуда, если при этом средняя кинетическая энергия молекулы равна 1,5 · 10−20 Дж? Ответ выразите в (кПа).

Решение

Дано:

$n=2·10^{24}м^{-3}$

$E_к=1.5·10^{-20}$

$P-?$

Решение:

$\{\table\E_к={3}/{2}KT={3}/{2}K{P}/{nK}; \P=nKT;$

Выразим и получим формулу из основ МКТ: $p={E_к·2n}/{3}={1.5·10^{-20}·2·2·10^{24}}/{3}=20$кПа.

Ответ: 20
Показать решение
Бесплатный интенсив

Задача 5

Определите плотность азота при температуре 27◦С и давлении 150 кПа. Ответ округлите до десятых. Ответ выразите в (кг/м3).

Решение

Дано:

$T=27°C=300K$

$P=150$кПа

$v=2(Т_2)$

$ρ-?$

Решение:

$PV={m}/{M}·RT$

$ρ·R·T=P·M$

$ρ={P·M}/{R·T}={150·10^3·0.028}/{8.31·300}=1.7{кг}/м^3$.

Ответ: 1.7
Показать решение
Бесплатный интенсив

Задача 6

При повышении температуры идеального газа на 100 К среднеквадратичная скорость движения молекул выросла с 200 м/с до 600 м/с. Насколько надо понизить температуру газа, чтобы среднеквадратичная скорость уменьшилась с 600 м/с до 400 м/с? В ответе запишите на сколько (K).

Решение

Дано:

$∆T=100K↑$

$υ_{cр_1}=200$м/с

$υ_{cр_2}=600$м/с

$∆T'-?↓$

$υ_{cр_2}=600$м/с

$υ_{cр_3}=400$м/с

Решение:

Энергия: $E_к=3/2kT=3/2R/μT={mυ^2}/2$.

В первом процессе $T_1={υ_1^2μ}/{3R}$

$T_2={υ_2^2μ}/{3R}$

$∆T=T_2-T_1={μ}/{3R}·(υ_2^2-υ_1^2)$

${μ}/{3R}={∆T}/{υ_2^2-υ_1^2}={1}/{3200}$

Тогда $∆T'={μ}/{3R}(υ_3^2-υ_2^2)={1}/{3200}(400^2-600^2)=-62.5K$

$|∆T'|=62.5K$

Ответ: 62.5
Показать решение
Бесплатный интенсив

Задача 7

Газ, занимающий объём 12,32 л, охладили при постоянном давлении на 45 К, после чего его объём стал равен 10,52 л. Какова была первоначальная температура газа? Ответ выразите в (К).

Решение

Дано:

$∆T=45K$

$V_1=12.32·10^{-3}м^3$

$V_2=10.52·10^{-3}м^3$

$p_1=p_2=p=const$

$T_1-?$

Решение:

Из уравнения Менделеева-Клайперона имеем: ${p_1V_1}/{T_1}={p_2V_2}/{T_2}$(1), учитывая, что $p=const$, имеем: ${pV_1}/{T_1}={pV_2}/{T_2}$ или $V_1T_2=V_2T_1$(2). Так как газ охладили, то $T_2=T_1-∆T$(3). Подставим (3) в (2): $V_1T_1-V_1∆T=V_2T_1⇒T_1={V_1∆T}/{(V_1-V_2)}={12.32·10^{-3}·45}/{1.8·10^{-3}}=308K$.

Ответ: 308
Показать решение
Бесплатный интенсив

Задача 8

При какой температуре происходит процесс с газом, взятым в количестве 2,5 моль, график которого изображён на рисунке? Ответ округлите до целых. Ответ выразите в (◦ C).

Решение

Дано:

$υ=2.5$моль

$p=10^5$Па

$V=0.1м^3$

$R=8.31{Дж}/{моль·К}$

$е-?$

Решение:

Запишем уравнение Менделеева-Клайперона: $pV=υRT$(1), откуда $T={pV}/{υR}$(2), значения давления $p$ и объема газа $V$ возьмем из графика, например, при $p=10·10^4$Па, значение объема газа $V=0.1м^3$.

Абсолютная температура связана с температурой по шкале Цельсия соотношением: $t=T-273K$(3). Подставим (2) в (3) и найдем $t$: $t={pV}/{υR}-273K={10^5·0.1}/{2.5·8.31}-273=481.34-273=208.34°C≈208°C$

Ответ: 208
Показать решение
Бесплатный интенсив

Задача 9

При какой температуре молекулы гелия имеют такую же среднюю квадратичную скорость, как молекулы водорода при 27◦С? Ответ выразите в (◦ С).

Решение

Дано:

$t_{H_2}=27°C$

$<υ_{кв}>_{He}=<υ_{кв}>_{H_2}$

$t_{He}-?$

Решение:

Средняя квадратичная скорость молекул гелия и водорода ($He$ и $H_2$) равны соответственно: $<υ_{кв}>_{He}=√{{3RT_{He}}/{μ_{He}}}$, где $T_{He}=t_{He}+273°C$

$<υ_{кв}>_{H_2}=√{{3RT_{H_2}}/{μ_{H_2}}}$, где $T_{H_2}=t_{H_2}-273°C$

Молярные массы гелия $He$ и водорода $H_2$ равны соответственно: $μ_{He}=4·10^{-3}кг/моль; μ_{H_2}=2·10^{-3}кг/моль; T_{H_2}=27°C+273°C=300K$

$√{{3RT_{He}}/{μ_{He}}}=√{{3RT_{H_2}}/{μ_{H_2}}}⇒{3RT_{He}}/{μ_{He}}={3RT_{H_2}}/{μ_{H_2}}⇒T_{He}={T_{H_2}·μ_{He}}/{μ_{H_2}}={300·4·10^{-3}}/{2·10^{-3}}=600K$, тогда $t_{He}=T_{He}-273°C=600°C-273°C=327°C$

Ответ: 327
Показать решение
Бесплатный интенсив

Задача 10

На рисунке изображено изменение состояния идеального газа массой 100 г, происходящего при температуре 385 К. Какова молярная масса газа? Ответ округлите до целых. Ответ выразите в (г/моль).

Решение

Дано:

$m=100г=0.1кг$

$T=385K$

$R=8.31{Дж}/{моль·К}$

$μ-?$

Решение:

Возьмем любую точку на графике, например, с координатами $p=10·10^4$Па и $V=0.1м^3$

Запишем уравнение Менделеева-Клайперона: $pV={m}/{μ}RT$(1), где $μ$ - молярная масса газа; $R=8.31{Дж}/{моль·К}$ - универсальная газовая постоянная.

Из выражения (1) имеем: $μ={mRT}/{pV}$(2)

Подставим числовые значения в (2): $μ={0.1кг·8.31{Дж}/{моль·К}·385K}/{10^5Па·0.1м^3}=3199.35·10^{-5}{кг}/{моль}≈0.032{кг}/{моль}=32{г}/{моль}$

Ответ: 32
Показать решение
Бесплатный интенсив

Задача 11

В закрытом сосуде под поршнем находится водяной пар при температуре 100◦С под давлением 40 кПа. Каким станет давление пара в сосуде, если объём пара в нём изотермически уменьшить в 1,5 раза за счёт движения поршня? Ответ выразите в (кПа).

Решение

Дано:

$T_1=100°С$

$P_1=40$кПа

$T=const$

$V_2={V_1}/{1.5}$

$P_2-?$

Решение:

По закону Менделеева-Клайперона $P_1·V_1=P_2·V_2⇒P_2={P_1·V_1}/{V_2}=40·1.5=60$кПа.

Ответ: 60
Показать решение
Бесплатный интенсив

Задача 12

В сосуде содержится водород, манометр показывает 0,5 атмосферы. Какое установится давление, если концентрацию водорода увеличить в 6 раз, а среднюю кинетическую энергию теплового движения его молекул уменьшить в 4 раза? Ответ выразите в (кПа).

Решение

Дано:

$P_1=0.5·P_{атм}$

$n_2=6·n_1$

$E_{к_2}={E_{к_1}}/{4}$

$P_{атм}=10^5$

Решение:

$\{\table\P_1={2}/{3}·n_1·E_{к_1}; \P_2={2}/{3}·n_2·E_{к_2};$ $⇒{0.5·10^5}/{P_2}={1}/{6}:{1}/{4}$.

Для 1 и 2 случая $P_2=75·10^3$Па.

Ответ: 75
Показать решение
Бесплатный интенсив

Задача 13

На рисунке изображено изменение состояния 95 г азота. Какова его температура? Ответ округлите до целых. Ответ выразите в (◦C).

Решение

Дано:

$m=0.095кг$

$μ(N_2)=28·10^{-3}{кг}/{моль}$

$p=10^5$Па

$V=0.1м^3$

$R=8.31{Дж}/{моль·K}$

$T-?$

Решение:

Запишем уравнение Менделеева-Клайперона: $pV={m}/{μ}RT$(1), где $μ$ - молярная масса азота; $R$ - универсальная газовая постоянная.

Выразим из выражения (1) T и найдем ее: $T={μpV}/{m·R}$(2)

На графике возьмем любую точку, например, с координатами $p=10^5$Па и $V=0.1м^3$ и подставим числовые значения в (2): $T={28·10^{-3}·10^5·0.1}/{95·10^{-3}·8.31}=354.677K$

Температура по шкале Цельсия связана с абсолютной температурой соотношением: $T=t+273K$, тогда $t=T-273K=354.677K-273K=81.677°C≈82°C$

Ответ: 82
Показать решение
Бесплатный интенсив

Задача 14

При температуре 80 K некоторое количество молекул газа азота N2 создаёт давление 300 Па. Азот нагрели до 3000 К, в результате чего все молекулы азота распались на атомы. Чему равно установившееся давление при температуре 3000 К? Ответ выразите в (кПа).

Решение

Дано:

$T_0=80K$

$P_0=300$Па

$T_2=3000K$

$P_2-?$

Решение:

1) $\{\table\P_0=n_0KT_0; \P_2=n_2KT_2;$ $n_2=2·N_0$, т.к. молекулы азота распались на атомы.

$P_2={2·P_0·T}/{T_0}={2·300·3000}/{80}=22.5$кПа.

Ответ: 22.5
Показать решение
Бесплатный интенсив

Задача 15

Сосуд вместимостью 12 л, содержащий газ при давлении 0,4 МПа, соединяют с другим сосудом, из которого откачан воздух. Найдите конечное значение давления. Процесс изотермический (происходит при постоянной температуре). Вместимость второго сосуда равна 3,0 л. Ответ выразите в (МПа).

Решение

Дано:

$V_1=12·10^{-3}м^3$

$V_2=3·10^{-3}м^3$

$p_1=0.4·10^6$Па

$T_1=T_2=T=const$

$p_2-?$

Решение:

Из уравнения Менделеева-Клайперона имеем: ${p_1V_1}/{T_1}={p_2(V_2+V_1)}/{T_2}$(1), т.к. $T_1=T_2=T=const$, можно записать: $p_1V_1=p_2(V_2+V_1)$(2), откуда $p_2={p_1V_1}/{(V_2+V_1)}={0.4·10^6·12·10^{-3}}/{15·10^{-3}}=0.32$МПа.

Ответ: 0.32
Показать решение
Бесплатный интенсив

Задача 16

В сосуде содержится неон при температуре −3◦С. Во сколько раз увеличится средняя кинетическая энергия теплового движения молекул неона, если его нагреть до 132◦С? В ответе запишите в(во) сколько раз(а).

Решение

Дано:

$t_1=-3+273=270К$

$T_2=132+273=405K$

${E_{к_2}}/{E_{к_1}}$

Решение:

$E_к={3}/{2}KT$.

${E_{к_2}}/{E_{к_1}}={T_2}/{T_1}={405}/{270}=1.5$

Ответ: 1.5
Показать решение
Бесплатный интенсив

Задача 17

В сосуде содержится аргон при температуре 327◦С. Какая абсолютная температура установится, если концентрацию аргона увеличить в 2 раза, а давление уменьшить в 3 раза? Ответ выразить в (K).

Решение

Дано:

$T^1_{Ар}=327+273=600K$

$n_2=2·n_1$

$P_2={P_1}/{3}$

$T_2$

Решение:

Запишем уравнение состояния газа дважды:

$\{\table\P_1=n_1·K·T_1; \P_2=n_2·K·T_2;$ $⇒T_2={T_1}/{2}={600}/{6}=100K$.

Ответ: 100
Показать решение
Бесплатный интенсив

Задача 18

1 моль идеального газа изохорно охлаждают на 200 К, при этом его давление уменьшается в 3 раза. Найдите первоначальную температуру газа. Ответ выразите в (К).

Решение

Дано:

$υ=1$моль

$υ=const$

$∆T=200K$

${P_1}/{3}=P_2$

$T_1-?$

Решение:

${P_1}/{T_1} = {P_2}/{T_2}$ - изохорный.

$T_1={P_1}/{P_2}·T_2={P_1}/{P_2}·(T_1-∆T)$

$T_1=3·(T_1-200)$

$2T_1=600$

$T_1=300K$

Ответ: 300
Показать решение
Бесплатный интенсив

Задача 19

Определите температуру азота, имеющего массу 4 г, занимающего объём 831 см3 при давлении 0,2 МПа. Ответ выразите в (К). (Молярная масса азота $28·10^(-3)$кг/моль

Решение

Дано:

$T-?$

$m=4·10^{-3}кг$

$V=831см^3$

$p=0.2·10^6$

$T_?$

Решение:

По закону Менделеева-Клапейрона $pV={m}/{M}R·T; T={pV·M}/{m·R}$

$T={0.2·10^6·831·10^{-6}·0.028}/{4·10^{-3}·8.31}=140K$

Ответ: 140
Показать решение
Бесплатный интенсив

Задача 20

Температура идеального газа понизилась от 700◦С до 350◦С. Во сколько раз при этом изменилась средняя кинетическая энергия движения молекул газа? Ответ округлить до сотых

Решение

Дано:

$T_1=700°C+273=973K$

$T_2=350°C+273=623K$

${E_1}/{E_2}-?$

Решение:

Из основ молекулярно-кинетической теории известно, что ${E_1}/{E_2}={T_1}/{T_2}$

${E_1}/{E_2}={973}/{623}=1.56$

Ответ: 1.56
Показать решение
Бесплатный интенсив
Показать еще
  • Без воды
  • Ламповая атмосфера
  • Крутые преподаватели

ЕГЭ 2026: бесплатный курс
по физике

На бесплатном демо-курсе ты:
  • На этом интенсиве ты 100000% поймешь, что такое магнитное поле и как его применяют в физике
  • Вместе со мной разберешь все возможные варианты задач на тему Магнетизм и научишься решать задачи С-части, за которые дают целых 3 первичных балла(это около 6-10 вторичных за одну задачу)
  • Научишься пользоваться правилами рук и Ленца
  • Без проблем будешь определять разницу между магнитным и эл. полем
  • Сможешь юзать 80% инфы по правилам правой и левой руки в ЕГЭ
  • Научишься решать задания № 14,15,16,17 в тестовой и №26, 28 и 29 в письменной части, которые встречаются каждый год в ЕГЭ, но справитсья с ними не могут
Получи бесплатный демо-доступ
Оставь заявку и займи место
на бесплатном курсе Турбо ЕГЭ
Нажимая на кнопку «Отправить», вы принимаете положение об обработке персональных данных.