Задание 9 ЕГЭ по физике

Что проверяет: МКТ и термодинамика: верные утверждения

Задание 9 ЕГЭ по физике проверяет тему «МКТ и термодинамика: верные утверждения». Ниже вы найдёте 4 варианта с условием, ответом и разбором, а под ними теория и алгоритм решения этого номера.

4 варианта с ответами

В вертикальном цилиндре под поршнем находится 2 моль гелия. Поршень может перемещаться в цилиндре без трения. Масса гелия в цилиндре постоянна. Атмосферное давление считать постоянным. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие изменение состояния гелия. 1) При сжатии гелия в цилиндре внешние силы совершают отрицательную работу; 2) При медленном повышении температуры давление гелия в сосуде увеличивается; 3) При медленном понижении температуры сила давления гелия на поршень не изменяется; 4) Если на поршень насыпать некоторое количество песка, не меняя температуры гелия, то давление гелия после того, как система придёт в равновесие, будет равно первоначальному давлению; 5) При медленном повышении температуры объём, занимаемый гелием, увеличивается

Текст распознан с изображения задания. Формулы, таблицы и рисунки смотрите на картинке ниже.

ЕГЭ по физике: задание 9, условие
Ответ
35

В сосуде находится идеальный газ. Выберите два верных утверждения и укажите их номера.
1) Средняя кинетическая энергия молекул пропорциональна абсолютной температуре.
2) При изотермическом сжатии внутренняя энергия идеального газа растёт.
3) Давление газа определяется только числом молекул в единице объёма.
4) При изохорном нагревании давление газа растёт.
5) Внутренняя энергия идеального газа зависит от его объёма.

Ответ
14

Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул равна 3kT/2, то есть прямо пропорциональна абсолютной температуре — утверждение 1 верно.

Изохорный процесс идёт при постоянном объёме, и по закону Шарля p/T = const, поэтому при нагревании давление растёт — утверждение 4 верно.

Внутренняя энергия идеального газа зависит только от температуры, поэтому утверждения 2 и 5 неверны. Давление зависит ещё и от температуры, значит 3 неверно. Ответ — 14.

Идеальный газ переводят из состояния 1 в состояние 2 изобарно, при этом его объём увеличивается вдвое. Выберите два верных утверждения и укажите их номера.
1) Абсолютная температура газа увеличивается вдвое.
2) Газ совершает положительную работу.
3) Внутренняя энергия газа не меняется.
4) Газ отдаёт теплоту.
5) Концентрация молекул увеличивается.

Ответ
12

При постоянном давлении V/T = const, поэтому удвоение объёма означает удвоение абсолютной температуры — утверждение 1 верно.

Газ расширяется, значит совершает положительную работу A = pΔV > 0 — утверждение 2 верно.

Температура выросла, значит выросла и внутренняя энергия, поэтому 3 неверно, а теплоту газ получает, а не отдаёт — 4 неверно. Объём вырос при том же числе молекул, поэтому концентрация падает, и 5 неверно. Ответ — 12.

Вода в открытом сосуде испаряется при комнатной температуре. Выберите два верных утверждения и укажите их номера.
1) Испарение происходит только при температуре кипения.
2) При испарении жидкость покидают наиболее быстрые молекулы.
3) Если сосуд не закрывать, динамическое равновесие между паром и жидкостью не устанавливается.
4) Скорость испарения не зависит от площади поверхности жидкости.
5) Испарение сопровождается нагреванием оставшейся жидкости.

Ответ
23

Испарение идёт при любой температуре, поэтому утверждение 1 неверно.

Жидкость покидают молекулы с наибольшей кинетической энергией — утверждение 2 верно. Именно поэтому оставшаяся жидкость охлаждается, а не нагревается, и 5 неверно.

В открытом сосуде пар уносится, насыщения не наступает, и равновесие не устанавливается — утверждение 3 верно. Скорость испарения растёт с площадью поверхности, поэтому 4 неверно. Ответ — 23.

Теория к заданию 9 ЕГЭ по физике. МКТ и термодинамика: верные утверждения

По описанной ситуации с газом нужно выбрать все верные утверждения.

Что нужно знать

Утверждения о газах: что проверять

Как решать задание 9

  1. Определите, какая величина в системе поддерживается постоянной.
  2. Запишите условие равновесия поршня и выразите давление газа.
  3. Проверьте каждое утверждение через соответствующий газовый закон.
  4. Обратите внимание на знаки работы при сжатии и расширении.
  5. Запишите номера по возрастанию.

Разбор примера

Газ изотермически сжали. Верно ли, что его внутренняя энергия увеличилась?

  1. Определяем условие процесса: он изотермический, значит температура не меняется.
  2. Вспоминаем формулу внутренней энергии идеального газа: она зависит только от температуры и количества вещества.
  3. Количество вещества при сжатии в закрытом сосуде не меняется.
  4. Температура тоже постоянна, значит внутренняя энергия не изменилась.
  5. Утверждение неверно: выросли давление и концентрация, а внутренняя энергия осталась прежней.

Ответутверждение неверно

Частые ошибки

Задание 9 входит в ЕГЭ по физике. Это единственная страница сайта, где собраны все варианты этого номера: текст условия, картинка задания, правильный ответ, разбор решения и теория с алгоритмом. Остальные номера открываются в списке выше, а их перечень с темами есть в списке заданий ЕГЭ по физике.