Задание 9 ЕГЭ по физике: МКТ и термодинамика, выбор утверждений — разбор

В банке 290 задач этого номера с видеоразборами. Ответ — последовательность цифр.

Где ошибаются

Не описывают состояние «до» и «после». В демо в левой части 1 моль неона, в правой 2 моль гелия. Гелий проходит сквозь перегородку, неон — нет. После выравнивания в каждой половине по 1 моль гелия, а неон остаётся слева.
Забывают про равные объёмы и температуры. Объёмы обеих частей равны, температура одинакова, поэтому концентрации пропорциональны числу молей: слева 2 моль (1 неон + 1 гелий), справа 1 моль. Общая концентрация слева вдвое больше (утверждение 3 верно), общее число молекул — тоже вдвое, а не в 1,5 раза (утверждение 4 неверно).
Путают внутреннюю энергию газов. Неон и гелий одноатомные, при одной температуре и равном числе молей внутренняя энергия у них одинакова. Утверждение «у неона больше» неверно.
Неверно оценивают давление. Слева было 1 моль, стало 2 моль при том же объёме и температуре: давление выросло в 2 раза, а не в 1,5 (утверждение 5 неверно).
Добавляют цифру «для верности». Один лишний или один неверный номер стоит балла, а не всего задания: вместо 2 баллов будет 1. Но две такие ошибки обнуляют ответ, поэтому сомнительное утверждение лучше досчитать, чем вписать наугад.

Шпаргалка за 30 секунд

Выпиши, что было и что стало: числа молей, объёмы, температуру (демо: слева 1 моль Ne, справа 2 моль He, после — 1 Ne + 1 He слева и 1 He справа).
Определи, что остаётся постоянным: V каждой части, T газов.
Свяжи величины формулами: p = nkT, n = N / V, U = (3/2)νRT (для одноатомного газа).
Проверь все пять утверждений по очереди и запиши «верно» или «неверно».
Выпиши цифры верных утверждений подряд, без пробелов и запятых: 13.

Следующий шаг: в тренажёре «Газ в сосуде» поменяй число молей при том же объёме и посмотри, как растут концентрация и давление — это ровно ход демо. Потом реши 10 задание ЕГЭ физика на изменение величин в процессах. Спокойно отработать такие утверждения с преподавателем можно на пробном занятии по физике.

Разбираем вместе

Видеоразбор 1

ID: 00051861

В жестком герметичном сосуде объемом 1 $$м^3$$ при температуре 289 К длительное время находился влажный воздух и 5 г воды. Сосуд медленно нагрели до температуры 298 К. Пользуясь таблицей плотности насыщенных паров воды, выберите все верные утверждения о результатах этого опыта.

1) При температуре $$23$$ °C влажность воздуха в сосуде была равна примерно 90,3%.

2) В течение всего опыта в сосуде находилась вода в жидком состоянии.

3) Так как объём сосуда не изменился, после испарения всей воды давление влажного воздуха увеличивалось пропорционально его абсолютной температуре.

4) В начальном состоянии при температуре 289 К пар в сосуде был ненасыщенный.

5) Парциальное давление сухого воздуха в сосуде монотонно возрастало.

Источник: Демоверсия 2023

Видеоразбор 2

ID: 00051617

На рисунке в координатах $$p$$ – $$T$$ , где $$p$$ — давление газа, $$T$$ — его абсолютная температура, показан график циклического процесса, проводимого с одноатомным идеальным газом. Количество вещества газа постоянно. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие процессы на рисунке.

1) В процессе $$CD$$ изменение внутренней энергии газа равно количеству теплоты, отданному им окружающей среде.

2) В процессе $$DA$$ объём газа изотермически увеличивается.

3) В процессе $$AB$$ работа газа равна нулю.

4) В процессе $$BC$$ газ получает положительное количество теплоты.

5) В процессе $$CD$$ над газом совершают положительную работу.

Запишите в ответ номера выбранных утверждений.

Источник: Сборник Демидовой 2027

Видеоразбор 3

ID: 00051499

На рисунке показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным идеальным газом, в координатах $$V$$ – $$T$$ , где $$V$$ — объём газа, $$T$$ — его абсолютная температура. Количество вещества газа постоянно. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие отражённые на графике процессы.

1) В процессе $$AB$$ газ получил положительное количество теплоты.

2) В процессе $$CD$$ внутренняя энергия газа уменьшилась.

3) В процессе $$BC$$ давление газа уменьшалось.

4) В процессе $$AB$$ газ изобарно расширялся.

5) В процессе $$DA$$ внешние силы совершили над газом положительную работу.

Запишите в ответ номера выбранных утверждений.

Источник: Сборник Демидовой 2027

Подтемы этого номера

Примеры заданий с ответами15

Пример 1

ID: 00051892

С 1 моль гелия происходят два циклических процесса, показанные на рисунках 1 и 2 в переменных $$p - V$$ ( $$p$$ - давление гелия, $$V$$ - его объём). Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие изменение состояния гелия в этих процессах.

1) В процессе 1-2 на рисунке 1 температура гелия уменьшается в 2 раза.

2) Работа гелия за цикл на рисунке 1 в два раза больше, чем на рисунке 2.

3) В процессе 2-3 на рисунке 2 внутренняя энергия гелия уменьшается в 4 раза.

4) В процессе 2-3 на рисунке 2 гелий отдает в окружающую среду положительное количество теплоты.

5) В процессе 4-1 на рисунке 1 концентрация гелия уменьшается.

Источник: ЕГКР 2025.№3

Пример 2

ID: 00051891

На $$pV$$ -диаграмме изображен процесс перехода одноатомного идеального газа из состояния 1 в состояние 4. Количество вещества газа постоянно.

Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующих процессы на графике.

1) Внутренняя энергия газа в состоянии 2 минимальна.

2) В процессе 3-4 газ получает положительное количество теплоты.

3) Температура газа в состоянии 2 и в состоянии 4 одинакова.

4) Работа, совершенная газом в процессе 2-3, в 2 раза больше работы, совершенной в процессе 1-2.

5) В процессе 3-4 работа внешних сил над газом равна нулю.

Пример 3

ID: 00051890

Сосуд разделён на две равные по объёму части пористой неподвижной перегородкой. В левой части сосуда содержится 2 моль гелия, в правой — 40 г аргона. Перегородка может пропускать молекулы гелия и является непроницаемой для молекул аргона. Температуры газов одинаковы и остаются постоянными.

Выберите все верные утверждения, описывающих состояние газов после установления равновесия в системе.

1) Внутренняя энергия гелия в сосуде больше, чем внутренняя энергия аргона.

2) Концентрация гелия и аргона в правой части сосуда одинакова.

3) В правой части сосуда общее число молекул газов в 2 раза меньше, чем в левой.

4) Внутренняя энергия гелия в сосуде в конечном состоянии больше, чем в начальном.

5) Давление в обеих частях сосуда одинаково.

Источник: Демидова 2019

Пример 4

ID: 00051875

В жёстком закрытом сосуде находится влажный воздух при температуре 16°C. Плотность водяных
паров в сосуде равна 1,155·10⁻² кг/м³. Воздух в сосуде нагревают до 25°C. Пользуясь
таблицей зависимости плотности насыщенных паров воды от температуры, выберите все верные
утверждения о результатах этого опыта.

t, °C	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25
ρнп, 10⁻² кг/м³	1,36	1,45	1,54	1,63	1,73	1,83	1,94	2,06	2,18	2,30

1) При температуре 16°C на стенках сосуда есть капельки росы.
2) Относительная влажность воздуха в сосуде при 18°C равна 75%.
3) При увеличении температуры относительная влажность воздуха в сосуде уменьшается.
4) Давление в сосуде остаётся постоянным.
5) Плотность водяного пара в сосуде при нагревании увеличивается.

Источник: ФИПИ

Пример 5

ID: 00051862

В комнатах $$A$$ и $$B$$ измерили давление водяного пара. Выберите все верные утверждения, соответствующих данной ситуации.

1) Для выделения росы в комнате $$A$$ нужно повысить температуру как минимум на $$10$$ °C.

2) Относительная влажность в комнате $$B$$ меньше, чем в комнате $$A$$ .

3) Для выделения росы в комнате $$B$$ нужно повысить давление на $1{,}5 \cdot 10^4$ Па.

4) Абсолютная влажность в комнате $$B$$ равна 0,24 кг/м3.

5) Если в каждой комнате понизить температуру на $$10$$ °C, не изменяя давления, в комнате $$B$$ относительная влажность станет выше, чем в комнате $$A$$ .

Пример 6

ID: 00051860

В сосуде под поршнем при комнатной температуре долгое время находятся вода и водяной пар. Масса воды равна массе пара. Объём сосуда медленно изотермически увеличивают в 3 раза.

Выберите два утверждения, которые верно отражают результаты этого опыта.

1) Плотность пара в начале опыта больше, чем в конце.

2) Давление пара сначала было постоянным, а затем стало увеличиваться.

3) Концентрация пара в сосуде в начале опыта больше, чем в конце опыта.

4) В конечном состоянии давление пара в сосуде в 3 раза меньше первоначального.

5) Масса пара в сосуде не изменяется.

Источник: Демидова 2020

Пример 7

ID: 00051500

1) В процессе $$AB$$ газ отдал положительное количество теплоты.

2) В процессе $$CD$$ над газом совершалась положительная работа.

3) В процессе $$BC$$ давление газа увеличилось.

4) В процессе $$AB$$ газ изобарно охлаждался.

5) В процессе $$DA$$ газ отдал положительное количество теплоты.

Запишите в ответ номера выбранных утверждений.

Источник: Сборник Демидовой 2027

Пример 8

ID: 00051498

Небольшой кусок льда вынули из морозильной камеры, положили в открытый сосуд и стали нагревать до момента времени $$t_0$$ . Потом нагреватель выключили и сосуд с содержимым поместили обратно в морозильную камеру. На графике схематично представлена зависимость температуры $$T$$ вещества в сосуде от времени $$t$$ . Выберите все верные утверждения о процессах, происходящих в сосуде. Атмосферное давление считать нормальным. Испарением молекул из сосуда пренебречь.

1) В процессе 2–3 в сосуде находится только лёд.

2) В процессе 5–6 внутренняя энергия содержимого сосуда уменьшалась.

3) В процессе 3–4 в сосуде была только вода.

4) При переходе к состоянию 2 весь лёд в сосуде растаял.

5) Температура содержимого сосуда в состоянии 6 была равна $0\,^\circ\text{C}$ .

Запишите в ответ номера выбранных утверждений.

Источник: Сборник Демидовой 2027

Пример 9

ID: 00051497

1) В процессе 5–6 в сосуде находится только вода.

2) В процессе 2–3 внутренняя энергия содержимого сосуда увеличивалась.

3) В процессе 6–7 от сосуда отводили положительное количество теплоты.

4) При переходе к состоянию 3 весь лёд в сосуде растаял.

5) Температура содержимого сосуда в состоянии 4 была равна $0\,^\circ\text{C}$ .

Запишите в ответ номера выбранных утверждений.

Источник: Сборник Демидовой 2027

Пример 10

ID: 00051496

1) В процессе $$BC$$ объём газа изобарно увеличивается.

2) В процессе $$AB$$ газ совершает положительную работу.

3) В процессе $$BC$$ газ отдаёт положительное количество теплоты.

4) В процессе $$DA$$ внутренняя энергия газа остаётся неизменной.

5) В процессе $$AB$$ газ получает положительное количество теплоты.

Запишите в ответ номера выбранных утверждений.

Источник: Сборник Демидовой 2027

Пример 11

ID: 00051233

Сосуд разделён на две равные по объёму части пористой неподвижной перегородкой. В левую часть сосуда поместили 1 моль неона, в правую — 8 г гелия. Перегородка может пропускать молекулы гелия и непроницаема для молекул неона. Температура газов одинакова и остаётся постоянной. Выберите все верные утверждения, описывающие состояние газов после установления равновесия в системе.

1) Концентрации молекул гелия и неона в правой части сосуда одинаковы.

2) В левой части сосуда внутренняя энергия неона меньше внутренней энергии гелия.

3) Общая концентрация молекул газов в левой части сосуда в 2 раза больше, чем в правой части.

4) В левой части сосуда общее число молекул газов в 1,5 раза больше, чем в правой части.

5) В результате установления равновесия давление в левой части сосуда увеличилось в 2 раза.

Запишите в ответ номера выбранных утверждений.

Источник: Сборник Демидовой 2027

Пример 12

ID: 00051232

1) Концентрации молекул гелия и неона в левой части сосуда одинаковы.

2) В левой части сосуда внутренняя энергия неона равна внутренней энергии гелия.

3) Общая концентрация молекул газов в левой части сосуда в 1,5 раза меньше, чем в правой части.

4) В левой части сосуда общее число молекул газов в 2 раза больше, чем в правой части.

5) В результате установления равновесия давление в левой части сосуда увеличилось в 1,5 раза.

Запишите в ответ номера выбранных утверждений.

Источник: Сборник Демидовой 2027

Пример 13

ID: 00050772

При переводе одноатомного идеального газа из состояния 1 в состояние 2 давление p пропорционально концентрации его молекул n (см. рисунок). Масса газа в процессе остаётся постоянной.

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующих процесс 1-2.

1. Абсолютная температура газа увеличивается.

2. Происходит изотермическое расширение газа.

3. Среднеквадратичная скорость теплового движения молекул газа увеличивается.

4. Плотность газа увеличивается.

5. Средняя кинетическая энергия теплового движения молекул газа остаётся неизменной.

Источник: Демидова 2019

Пример 14

ID: 00050764

В двух сосудах с одинаковыми объёмами находятся по $$1$$ моль гелия и неона. В первом сосуде находится гелий при температуре $$127$$ °C; во втором – неон при температуре $$200$$ К.

Выберите все верные утверждения о параметрах состояния указанных газов.

1) Температура гелия выше, чем температура неона.

2) Среднеквадратичная скорость молекул гелия меньше, чем молекул неона.

3) Давление неона больше, чем давление гелия.

4) Средняя кинетическая энергия молекул неона в $$2$$ раза меньше, чем молекул гелия.

5) Концентрация газов в сосудах одинакова.

Источник: Демидова 2022

Пример 15

ID: 00050763

Объём сосуда, содержащего $$1$$ моль аргона, уменьшили вдвое и добавили в сосуд $$1$$ моль гелия. Температура в сосуде поддерживается постоянной. Выберите из предложенного списка все утверждения, которые верно отражают результаты этого опыта.

1) Концентрации аргона и гелия в сосуде одинаковы.

2) Парциальное давление аргона не изменилось.

3) Внутренняя энергия аргона не изменилась.

4) Плотность газа в сосуде не изменилась.

5) Давление в сосуде увеличилось в $$2$$ раза.

Источник: Демидова 2020

Потренируй на установке

Цилиндр с поршнем между нагревателем и холодильником, ленты энергии Q, ΔU и A, доска p–V с процессом при постоянном давлении

Тепловая машина

Греешь газ под поршнем и видишь, куда уходит тепло: на нагрев газа и на работу. Во втором режиме прогоняешь цикл тепловой машины и считаешь её КПД.

О тренажёре

Стеклянный цилиндр с поршнем и молекулами-шариками, манометр и термометр на столе, панель режимов «Молекулы», «Поршень», «Пар и роса»

Газ в сосуде

Три опыта с газом: молекулы в сосуде, газ под поршнем, пар и роса. Нагреваешь, сжимаешь, накачиваешь и видишь, как связаны давление, объём и температура.

О тренажёре

Электроплитка со стаканом льда и термометром, доска t(Q) с полкой плавления, формула Q = λ·m = 66 кДж, растаяло 33 %

Плавление, кипение, калориметр

Греешь лёд, пока он не растает и не закипит, и видишь «ступеньки» на графике температуры. В калориметре смешиваешь горячее с холодным и находишь общую температуру.

О тренажёре

Соседние материалы

Темы для этого задания

Частые вопросы

Разбор 9 задания ЕГЭ физика: как проверять утверждения?

Опиши состояние до и после и проверь каждое из пяти утверждений отдельным расчётом. В демо 2027 по неону и гелию верными оказались первое и третье утверждения: ответ 13.

Как начисляют баллы за 9 задание ЕГЭ физика?

2 балла за полностью верный ответ, 1 балл — если одна цифра лишняя или одной не хватает. Порядок цифр значения не имеет.

9 задание ЕГЭ физика теория: что повторить?

Темы раздела «Молекулярная физика и термодинамика»: уравнение состояния, p = nkT, внутренняя энергия газа, изопроцессы, первый закон термодинамики, насыщенный пар и влажность.

Разберёмся вместе?

Начни с пробного занятия — найди слабую тему и разбери её с преподавателем.

Попробовать