Задание 9. МКТ, термодинамика. Изменение физических величин в процессах. ЕГЭ 2026 по физике

За это задание ты можешь получить 2 балла. Уровень сложности: повышенный.
Средний процент выполнения: 59.4%
Ответом к заданию 9 по физике может быть целое число или конечная десятичная дробь.

Алгоритм решения задания 9:

  1. Определи, к какому кругу явлений относится описанная ситуация: модель строения вещества, идеальный газ (МКТ/термодинамика), изопроцессы, пары и влажность, фазовые переходы.
  2. Зафиксируй используемую модель: «идеальный газ в МКТ», «идеальный газ в термодинамике», «насыщенный/ненасыщенный пар», «фазовый переход».
  3. Выпиши физические величины, которые фигурируют в описании процесса (например, p, V, T, n, N, ν, плотность/давление пара), и отметь, какие из них заданы/изменяются/сохраняются.
  4. Выбери закон/соотношение для анализа: основное уравнение МКТ (связь давления и кинетической энергии), связь температуры и средней кинетической энергии, уравнение p = nkT, закон Дальтона, условия изопроцессов, качественные зависимости для насыщенного пара, определения для влажности.
  5. Если описан изопроцесс, установи, какая величина постоянна (T, V или p), и используй соответствующее соотношение для анализа изменения остальных величин.
  6. Если описан фазовый переход (испарение/конденсация/кипение/плавление/кристаллизация), выдели, какие изменения агрегатного состояния происходят, и укажи, как при этом происходит преобразование энергии.
  7. Сформулируй итоговый вывод об изменении физических величин и/или о характере процесса так, чтобы он напрямую следовал из выбранной модели и законов.

Задачи для практики

Задача 1

Поршень вставили в цилиндр на наибольший объём и закрепили. Цилиндр поместили в сосуд с горячей водой. Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения, характеризующих этот процесс.

  1. В сосуде будет происходить изохорный процесс.
  2. Концентрация молекул в этом процессе увеличивается.
  3. Концентрация молекул в этом процессе уменьшается.
  4. В сосуде будет происходить изобарный процесс.
  5. Концентрация молекул в этом процессе остаётся постоянной.
Решение

1) В сосуде будет происходить изохорный пройесс, т.к. объем сосуда меняеться не будет, поскольку его закрепили.

5) Концентрация молекул $n={N}/{V}$, где $N$ - число молекул, $V$ - объем цилиндра, т.к. $N=const$ и $V=const$, то концентрация молекул в этом процессе остается постоянной.

Ответ: 15
Показать решение
Бесплатный интенсив

Задача 2

Два вещества одинаковой массы, первоначально находившиеся в твёрдом состоянии при температуре 20◦C, равномерно нагревают на плитках одинаковой мощности в сосудах с пренебрежимо малой теплоёмкостью. На рисунке представлены полученные экспериментально графики зависимости температуры от времени нагревания. Используя данные графика, выберите из приведённого ниже списка все верные утверждения.

  1. Температура плавления первого вещества 20◦C.
  2. Удельная теплота плавления второго вещества равна удельной теплоте плавления первого вещества.
  3. На нагревание первого и второго веществ до температуры плавления потребовалось одинаковое количество теплоты.
  4. Удельная теплоёмкость первого вещества в жидком состоянии больше удельной теплоёмкости второго вещества в жидком состоянии.
  5. В момент времени t = 9 мин оба вещества находились в жидком состоянии.
Решение

Из теории о теплообмене по графику очевидно, что удельная теплота плавления 2 и 1 вещества равны (за одно и то же время), а при $t=9$ мин оба вещества в жидких состояниях находились.

Ответ: 25
Показать решение
Бесплатный интенсив

Задача 3

На рисунке показана зависимость объёма от температуры идеального газа в циклическом процессе. Из приведённого ниже списка на основании анализа этого циклического процесса выберите два верных утверждения.

  1. Наибольшее давление на стенки сосуда газ оказывает в состоянии 4.
  2. Наибольшую работу газ совершает в процессе 1–2.
  3. В процессе 1–2 работа газа равна нулю.
  4. В процессе 2–3 объём газа уменьшается.
  5. В процессе 4–1 температура газа растёт.
Решение

Воспользуемся методом исключения.

3) В процессе 1-2 работа газа не равна нулю, т.к. $A=p·∆V, ∆V≠0$, а значит, $A≠0$ (не подходит).

4) В процессе 2-3 объем газа не изменяется, т.к. $V_2=V_3$ (не подходит).

5) В процессе 4-1 температура газа уменьшается, т.к. $T_4 > T_1$ (не подходит).

Ответ: 12
Показать решение
Бесплатный интенсив

Задача 4

В результате эксперимента по изучению циклического процесса, проводившегося с некоторым постоянным количеством одноатомного газа, который в условиях опыта можно было считать идеальным, получилась зависимость объёма V от температуры T. Выберите два утверждения, соответствующих результатам этого эксперимента.

  1. На участке 1–2 газ отдавал тепло.
  2. Давление газа в точке 1 равно давлению в точке 2.
  3. Изменение внутренней энергии газа на участке 2–3 отрицательно.
  4. Работа, совершённая газом за весь цикл, отрицательна.
  5. На участке 3–1 газ совершал положительную работу.
Решение

Решение:

Исходя из теории термодинамики и графика, давление в точке 1 и точке 2 равны, т.к. 1-2 изобара, а работа совершенная за цикл отрицательна так как $A_{31}=0; A_{23} < 0; A_{12}>0 $, а $|A_{23}| > |A_{12}|$. Тогда работа за весь цикл: $A = A_{23} + A_{12} <0$

Понять, какая из работ больше или меньше очень легко, если нарисовать данный процесс в координатах pV и просто посмотреть на площади под графиком. Там же можно сразу определить знак работы за весь цикл по направлению цикла: если по часовой стрелке, то работа положительна, если против часовой - отрицательна.

Ответ: 24
Показать решение
Бесплатный интенсив

Задача 5

В цилиндре с некоторым газом находится легкоподвижный поршень. Цилиндр помещают в сосуд с горячей водой. Из приведённого ниже списка на основании анализа этого процесса выберите все верные утверждения.

  1. В сосуде будет происходить изохорный процесс.
  2. Концентрация молекул в этом процессе увеличивается.
  3. Концентрация молекул в этом процессе уменьшается.
  4. В сосуде будет происходить изобарный процесс.
  5. Концентрация молекул в этом процессе остаётся постоянной.
Решение

При помещении цилиндра в сосуд с горячей водой, температура газа в цилиндре будет увеличиваться и согласно уравнению Менделеева-Клайперона, будет увеличиваться объем цилиндра: $p·∆V={m}/{μ}R∆T$. Значит в сосуде будет происходить изобарный процесс, а концентрация молекул в цилиндре $n={N}/{V}$ уменьшится из-за увеличения объема, здесь $N$ - количество молекул газа под поршнем цилиндра.

Ответ: 34
Показать решение
Бесплатный интенсив

Задача 6

Давление насыщенного водяного пара при 24◦С равно 22,4 мм рт. ст., а при 13◦С — 11,23 мм рт. ст. Определите относительную влажность воздуха при температуре 24◦С, если точка росы равна 13◦С. Ответ выразите в процентах и округлите до целых. Ответ выразите в (%).

Решение

Дано:

$p_{н.п.24°C}=22.4$мм.рт.ст.

$p_{н.п.13°C}=11.23$мм.рт.ст.

$ϕ_{24°C}-?$

Решение:

Если точка росы 13°C, значит парциальное давление данного водяного пара равно давлению насыщенного водяного пара при температуре 13°C: $p_{24°C}=p_{н.п.13°C}$. Тогда влажность воздуха при температуре 24°C: $ϕ_{24°C}={p_{24°C}}/{p_{н.п.24°C}}·100%={p_{н.п.13°C}}/{p_{н.п.24°C}}·100%={11.23}/{22.4}·100%=50%$

Ответ: 50
Показать решение
Бесплатный интенсив

Задача 7

На pV -диаграмме изображены процессы перевода некоторой неизменной массы идеального газа из состояния 1 в состояние 3. Из приведённого ниже списка на основании анализа графика этого процесса выберите два верных утверждения.

  1. Начальная (T1) и конечная (T3) температуры связаны между собой соотношением T1 = T3.
  2. Точки 1, 2 и 3 лежат на одной изотерме.
  3. При переходе газа из состояния 1 в состояние 2 внешние силы совершили положительную работу.
  4. Количество теплоты, полученное газом при переходе 1–2, равно количеству теплоты при переходе 2–3.
  5. Температура газа в состоянии 2 выше, чем в состоянии 1.
Решение

1) ${p_1V_1}/{T_1}={p_3V_3}/{T_3}⇒p_1V_1T_3=p_3V_3T_3$. Из графика видно, что $p_1=3p_0; p_3=p_0; V_1=V_0; V_3=3V_0$. Подставляя, имеем: $3p_0V_0T_3=p_03V_0T_1⇒T_1=T_3$ (подходит).

2) Точки 1 и 3 лежат на одной изотерме, точка 2 на этой изотерме не лежит (не подходит).

3) При переходе газа из состояния 1 в состояние 2 внешние силы совершили отрицательную работу, т.к. газ расширяется (не подходит).

5) ${p_1V_1}/{T_1}={p_2V_2}/{T_2}⇒p_1V_1·T_1⇒3p_0V_0·T_2=2p_0·2V_0·T_1⇒3T_2=4T_1⇒T_2={4}/{3}T_1$. Значит, температура газа в состоянии 2 выше, чем в состоянии 1 (подходит).

Ответ: 15
Показать решение
Бесплатный интенсив

Задача 8

На рисунке показана зависимость давления от температуры идеального газа в циклическом процессе. Из приведённого ниже списка на основании анализа этого циклического процесса выберите два верных утверждения.

  1. Объём газа наибольший в состоянии 4.
  2. Процесс 3–4 изохорный.
  3. В процессе 1–2 внутренняя энергия газа не изменяется.
  4. В процессе 4–1 объём газа уменьшается.
  5. В процессе 2–3 газ отдаёт теплоту.
Решение

Воспользуемся методом исключения.

2) Процесс 3-4 не является изохорным, т.к. изохора в координатах p-T или ее продолжение, должна проходить через точку О (не подходит).

3) В процессе 1-2 внутренняя энергия газа повышается, т.к. температура увеличивается ($T_2 > T_1$), а внутренняя энергия есть функция температуры: $U={i}/{2}υRT$ (не подходит).

5) В процессе 2-3 газ получает теплоту, т.к. температура газа в данном процессе увеличивается $T_3 > T_2$ (не подходит).

Ответ: 14
Показать решение
Бесплатный интенсив

Задача 9

В результате эксперимента по изучению циклического процесса, проводившегося с некоторым постоянным количеством одноатомного газа, который в условиях опыта можно было считать идеальным, получилась зависимость давления p от температуры T , показанная на графике. Из приведённого ниже списка выберите два утверждения, соответствующих результатам этого эксперимента.

  1. В процессе 2–3 газ совершал работу.
  2. В процессе 1–2 газ совершал отрицательную работу.
  3. В процессе 2–3 газ совершал отрицательную работу.
  4. В процессе 3–1 газ совершал отрицательную работу.
  5. В процессе 2–3 газ не совершал работу.
Решение

Процесс 12 - изохорный процесс, если объём не меняется, то работа газа равна нулю (2 - неверно)

Процесс 2-3 - изотермический, следовательно, по закону Бойля-Мариотта $pV=const$, значит, если давление уменьшалось, то объём увеличивался, т.е. газ расширялся и совершал положительную работу. (1 - верно, 3 и 5 - неверно)

Процесс 3-1 - это изобарный процесс, по закону Гей-Люссака ${V}/{T}=const$, если температура уменьшается, то объем тоже уменьшается, это значит, над газом совершали работу или газ совершал отрицательную работу (4 - верно)

Ответ: 14
Показать решение
Бесплатный интенсив

Задача 10

Парциальное давление водяного пара в 1,25 раза меньше, чем давление насыщенного пара при той же температуре. Чему равна относительная влажность воздуха? Ответ выразите в (%).

Решение

Дано:

$p_п=p$

$p_н=1.25p$

$ϕ-?$

Решение:

Относительная влажность воздуха определяется как: $ϕ={p_п}/{p_н}·100%$, где $p_п$ - парциальное давление газа; $p_н$ - давление насыщенного газа при той же температуре, тогда имеем: $ϕ={p_п}/{p_н}·100%={p·100%}/{1.25p}=80%$

Ответ: 80
Показать решение
Бесплатный интенсив

Задача 11

На рисунке приведён график зависимости температуры воды t от времени процесса τ при нормальном атмосферном давлении. На основании анализа этого графика выберите все верные утверждения.

  1. В процессе, соответствующем участку CD, внутренняя энергия пара уменьшается.
  2. Участок AB соответствует процессу нагревания воды.
  3. Точка D соответствует газообразному состоянию воды.
  4. В процессе, соответствующем участку EF, внутренняя энергия системы «вода – пар» увеличивается.
  5. В точке K вода находится в твёрдом состоянии (лёд).
Решение

1) Температура на участке CD растёт, значит внутренняя энергия увеличивается. 1 - неверно.

2) Так как изначально нам была дана вода (в жидком состоянии), то участок АВ соответствует нагреву воды (температура растёт). 2 - верно.

3) В процессе BC вода превратилась в пар, поэтому любая точка участков CD и DE, в том числе и точка D, соответствуют газообразному состоянию воды. 3 - верно.

4) Процесс EF - конденсация. В процессе конденсации внутренняя энергия вещества уменьшается. 4 - неверно

5) Точка K - это то же состояние, что и точка A, это жидкое состояние. 5 - неверно

Ответ: 23
Показать решение
Бесплатный интенсив

Задача 12

Относительная влажность воздуха в закрытом сосуде под поршнем составляет 65%. Какой станет относительная влажность воздуха в сосуде, если объём воздуха в нём изотермически уменьшить в 2 раза за счёт движения поршня? Ответ выразить в (%).

Решение

Дано:

$T=const$

$ϕ_{от.в.}=65%$

$V_2={V_1}/{2}$

Решение:

Из теории известно, что при $T=const$ и уменьшении объема, увеличивается давление по закону Менделеева-Клайперона $PV=υRT$. Тогда как $P∼ϕ_{от.в.}$, но более чем 100% быть не может.

Ответ: 100
Показать решение
Бесплатный интенсив

Задача 13

Определите относительную влажность воздуха при комнатной температуре, если парциальное давление пара при этой температуре равно 1167 Па, а давление насыщенного пара равно 2333 Па. Ответ выразите в % и округлите до целых.

Решение

Дано:

$p=1167$Па

$p_0=2333$Па

$ϕ-?$

Решение:

Относительная влажность воздуха равна: $ϕ={p}/{p_0}·100%$, где $p$ - парциальное давление пара, $p_0$ - давление насыщенного пара. Подставим числа: $ϕ={1167}/{2333}·100%=0.5·100%=50%$.

Ответ: 50
Показать решение
Бесплатный интенсив

Задача 14

На рисунке изображён циклический процесс, во время которого масса газа оставалась постоянной. Выберите из приведённого ниже списка все утверждения, которые соответствуют рисунку.

  1. В процессе 1 → 2 к газу тепло подводится.
  2. В процессе 1 → 2 тепло выделяется.
  3. В процессе 2 → 3 к газу тепло подводится.
  4. В процессе 2 → 3 тепло выделяется.
  5. В процессе 3 → 4 к газу тепло подводится.
Решение

1) В процессе 1-2 к газу тепло подводится, т.к. $T_2 > T_1$, поскольку ${p_1V_1}/{T_1}={p_2V_2}/{T_2}⇒V_1·T_2=V_2·T_1$, т.к. $p_1=p_2=const$, а $V_2 > V_1$, то, чтобы сохранилось равенство $T_2$ должна быть больше $T_1$.

4) Процесс 2-3 изохорный, тогда ${p_2}/{T_2}={p_3}/{T_3}⇒p_2T_3=p_3T_2⇒$, т.к. $p_2 > p_3$, то $T_3 < T_2$, значит, в процессе 2-3 тепло выделяется, т.к. температура становится ниже.

Ответ: 14
Показать решение
Бесплатный интенсив

Задача 15

На рисунке приведён экспериментально полученный график зависимости температуры от времени при нагревании некоторого вещества. Первоначально вещество находилось в жидком состоянии. Выберите из приведённого ниже списка два утверждения, соответствующих результатам опыта.

  1. Температура кипения равна 100◦C.
  2. Теплоёмкости в жидком и газообразном состоянии одинаковы.
  3. Наибольшей внутренней энергией вещество обладает в точке D.
  4. Наименьшей внутренней энергией вещество обладает в точке D.
  5. В точке D вещество находится в газообразном состоянии.
Решение

1) Температура кипения определяется по графику, она равна 80 (1-неверно)
2) Теплоёмкости в жидком и газообразном состоянии отличаются, так как наклон графиков нагревания жидкости и нагревания газа разный
3), 4) Наибольшая внутренняя энергия будет при наибольшей температуре (3 - верно, 4 - неверно)
5) Т.к. изначально вещество находилось в жидком состоянии, то АВ - это нагревание жидкости, ВС - парообразование (кипение), а СD - нагревание газа, значит в точке D вещество в газообразном состоянии (5-верно)

Ответ: 35
Показать решение
Бесплатный интенсив

Задача 16

При переходе идеального газа из состояния 1 в состояние 2 получили линейную зависимость давления газа от температуры. Масса газа в процессе остаётся постоянной. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующих процесс 1–2.

  1. Средняя кинетическая энергия теплового движения молекул газа осталась неизменной.
  2. Среднеквадратичная скорость теплового движения молекул газа увеличилась в 3 раза.
  3. Внутренняя энергия газа увеличилась в 3 раза.
  4. Концентрация молекул газа уменьшилась в 4,5 раза.
  5. Газ совершил отрицательную работу.
Решение

Дано:

$m=const$

$P_1=3$кПа

$P_2=2$кПа

$Т_1=300$К

$Т_2=900$К

Решение:

Учитывая данный график можно сделать вывод, что $∆U$ увеличилась в 3 раза, т.к. $∆U={3}/{2}υR∆T$, а концентрация молекул уменьшилась в 4.5 раз, т.к. $P=nKT$.

Ответ: 34
Показать решение
Бесплатный интенсив

Задача 17

На рисунке показана зависимость давления от объёма идеального газа в циклическом процессе. (процесс C-D изотермический) Из приведённого ниже списка на основании анализа этого циклического процесса выберите два верных утверждения.

  1. В процессе B–C температура газа уменьшается.
  2. Наибольшую работу газ совершает в процессе A–B.
  3. В процессе C–D внутренняя энергия газа не меняется.
  4. В процессе A–B температура газа растёт.
  5. В процессе A–D работа газа равна нулю.
Решение

1) В процессе В-С температура газа возрастает (не подходит).

2) В процессе А-В работа газа равна нулю, т.к. процесс изохорный $V_A=V_B$ (не подходит).

3) Процессе C-D изотермический, значит, внутренняя энергия газа не меняется, т.к. внутренняя энергия есть функция температуры $U={i}/{2}υRT$ (подходит).

4) В процессе А-В температура газа возрастает, т.к. ${p_A}/{T_A}={p_B}/{T_B}⇒p_A·T_B=p_B·T_A⇒T_B > T_A$ (подходит).

5) В процессе A-D объём газа меняется, а значит работа отлична от нуля (не подходит)

Ответ: 34
Показать решение
Бесплатный интенсив

Задача 18

На рисунке представлены графики зависимости температуры t двух тел одинаковой массы от сообщённого количества теплоты Q. Первоначально тела находились в твёрдом агрегатном состоянии. Используя данные графиков, выберите из предложенного перечня два верных утверждения и укажите их номера.

  1. Температура плавления второго тела в 2 раза больше, чем у первого.
  2. Удельная теплоёмкость второго тела в твёрдом агрегатном состоянии в 2 раза больше, чем первого.
  3. Удельная теплоёмкость второго тела в твёрдом агрегатном состоянии в 3 раза больше, чем первого.
  4. Удельная теплота плавления второго тела меньше удельной теплоты плавления первого.
  5. Удельная теплоёмкость в жидком агрегатном состоянии первого тела меньше, чем второго.
Решение

Для определения ответов необходимо проанализировать график. По которому видно, что момент второго перегона в графике номер 2 начинается раньше соответственно удельная теплота плавления 2 тела меньше первого, а удельная теплоемкость 1-го меньше, чем второго в 3 раза.

Ответ: 34
Показать решение
Бесплатный интенсив

Задача 19

При проведении эксперимента по изобарному нагреванию разреженного газа была получена следующая зависимость объёма газа V от его температуры T . Из приведённого ниже списка выберите два утверждения, соответствующих результатам этого эксперимента.

  1. Данные прекрасно укладываются на прямую, следовательно, эксперимент подтверждает справедливость уравнения Менделеева– Клапейрона.
  2. Уравнение Менделеева–Клапейрона для этого газа неприменимо.
  3. При проведении эксперимента масса газа уменьшилась.
  4. При проведении эксперимента масса газа увеличилась.
  5. Газ совершил положительную работу.
Решение

Уравнение Менделеева−Клапейрона $pV=mRT/M$, откуда $V=(mRT)/(Mp)$. Заметим, что при $T=0$ объём газа также должен быть равен нулю, в данном эксперименте, хотя точки и укладываются на прямую, их продолжение не пересекается с началом координат, поэтому уравнение Менделеева−Клапейрона для этого газа неприменимо. Газ расширился, поэтому совершил положительную работу. Таким образом, верны утверждения 2 и 5.

Ответ: 25
Показать решение
Бесплатный интенсив

Задача 20

Относительная влажность воздуха при 20◦С равна 69%. Каково давление насыщенных паров при 20◦С, если при этом парциальное давление водяного пара в воздухе равно 1,61 кПа? Ответ выразите в (кПа). Ответ округлите до сотых.

Решение

Дано:

$T_1=20°C$

$ϕ_{отн}=69%$

$P_{вн}=1.61$кПа

$P_{нп}-?$

Решение:

1) Из теории о влажности воздуха $ϕ_{отн}={P_{вн}}/{P_{нп}}·100%⇒P_{нп}={1.61}/{0.69}=2.33$кПа.

Ответ: 2.33
Показать решение
Бесплатный интенсив
Показать еще
  • Без воды
  • Ламповая атмосфера
  • Крутые преподаватели

ЕГЭ 2027: бесплатный курс
по физике

На бесплатном демо-курсе ты:
  • 🔥 Получишь мощный старт для дальнейшей подготовки.
  • 🔥 Прокачаешь свою Кинематику.
  • 🔥 Узнаешь все о Линзах в ЕГЭ.
  • 🔥 Будешь решать задачи с дифракционной решеткой на ИЗИ.
  • 🔥 Улучшишь свои резы на 20 вторичных баллов ЕГЭ.

Что тебя ждет?

  • 👉 7 вебинаров (по 1 вебчику в неделю: согласись, не напряжно, да?).
  • 👉 Домашка после каждого веба (без дедлайна, лето все-таки, делай, когда удобно).
  • 👉 Скрипты и конспекты, полезные материалы к каждому занятию.
  • 👉 Личный кабинет Турбо (это супер-мега удобная площадка 🔥).
  • 👉 Тренажёр для отработки заданий (все в том же личном кабинете).
  • 👉 Отдельная беседа с преподавателями и однокурсниками.
  • 👉 Комфортная атмосфера, эффективная подготовка + чувство, что лето проводишь не зря 🔥.
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.