ЕГЭ по физике: Расчётные задачи части 2 — молекулярная физика и термодинамика

В части 2 ЕГЭ по физике 2026 года молекулярной физике и термодинамике посвящено задание 24 — расчётная задача высокого уровня сложности за 3 первичных балла, построенная на законах одного-двух разделов курса. Кроме того, материал раздела может встретиться в задании 23 (расчётная задача с явно заданной моделью, 2 балла). В таких задачах мало знать формулы: нужно правильно определить процесс на каждом участке, выбрать уравнение и не попасть в одну из типичных ловушек.

Этот материал собран из задач, которые чаще всего складываются в экзаменационные сюжеты. Газ под подвижным поршнем: давление находится из равновесия поршня, а при нагревании процесс изобарный — пока поршень не упрётся в упоры. Первый закон термодинамики для изобарного и адиабатного процессов одноатомного газа. Работа как площадь под графиком в координатах p–V и КПД цикла из изохор и изобар, где количество теплоты считается только на участках, где газ его получает. Относительная влажность при изотермическом сжатии: давление пара не может превысить давление насыщенного пара, и лишний пар конденсируется. Уравнение теплового баланса со льдом, где сначала нужно проверить, растает ли весь лёд. Смешение газов в соединённых сосудах и изменение массы воздуха в комнате при нагревании.

Тест из 12 заданий проверяет прежде всего метод: какой это процесс, какая доля теплоты идёт на работу, почему нельзя подставлять температуру в градусах Цельсия, что происходит с давлением насыщенного пара при сжатии. Числовые задания повторяют отдельные шаги больших задач.

Письменная работа — 8 задач с эталонными решениями и критериями проверки: от поршня с грузом до массы сконденсировавшегося пара. Устный экзамен ведёт экзаменатор, который даёт задачу целиком, просит назвать процесс и уравнение для каждого участка и одним вопросом указывает на типичную ошибку, не подсказывая ответ.

Задачи оригинальные, все константы даны в условиях, R=8,31 Дж/(моль·К). Материал дополняет темы «МКТ идеального газа», «Термодинамика и КПД тепловых машин» и «Агрегатные состояния», где отрабатываются отдельные законы. Особое внимание уделено проверке ответа: температуре в кельвинах и сравнению давления пара с давлением насыщенного пара.

  • Находить давление газа под подвижным поршнем и определять тип процесса на каждом участке
  • Применять первый закон термодинамики к изобарному, изохорному, изотермическому и адиабатному процессам
  • Вычислять работу газа по графику и КПД цикла, учитывая только полученную газом теплоту
  • Решать задачи на относительную влажность и насыщенный пар при изотермическом сжатии
  • Составлять уравнение теплового баланса с фазовыми переходами и проверять, происходит ли переход полностью

Спецификация КИМ ЕГЭ 2026 по физике: задание 23 — расчётная задача с явно заданной моделью (разделы 2, 3), 2 балла; задание 24 — расчётная задача по молекулярной физике (раздел 2), 3 балла. Кодификатор: 2.1 молекулярная физика (уравнение состояния, изопроцессы, насыщенный пар, влажность), 2.2 термодинамика (первый закон, КПД, тепловой баланс).

Пример вопроса

Вертикальный цилиндр с газом, закрытый сверху подвижным поршнем массой 10 кг и площадью 50 см²; над поршнем атмосферное давление 100 кПа.

В вертикальном цилиндре под подвижным поршнем массой 10 кг и площадью 50 см² находится газ. Атмосферное давление 100 кПа, трения нет, поршень в равновесии. Каково давление газа? $g = 10$ м/с².

Показать ответ

120 кПа

Условие равновесия поршня: $pS = p_0 S + Mg$, $p = p_0 + \dfrac{Mg}{S} = 10^5 + \dfrac{100}{5 \cdot 10^{-3}} = 1,2 \cdot 10^5$ Па.

← Физика

↑ ЕГЭ