Тепловые явления в ОГЭ по физике: все темы, номера заданий и задачи

Тепловые явления в ОГЭ по физике — второй из четырёх разделов кодификатора: строение вещества, теплопередача, нагревание, плавление, кипение, влажность и тепловые двигатели. Свой номер у раздела один, расчётный №8, но тепловые сюжеты есть и в задачах на графики, текст и комбинированный расчёт. В банке по разделу 1379 задач с решениями.

Суть простыми словами

В кодификаторе ОГЭ раздел — это элементы 2.1–2.17. Их удобно собрать в четыре группы.

1. Как устроено вещество (2.1–2.5). Частицы движутся тем быстрее, чем выше температура; отсюда диффузия, тепловое расширение и тепловое равновесие.
2. Как меняется внутренняя энергия (2.6–2.7). Двумя способами: работой и теплопередачей. Виды теплопередачи — теплопроводность, конвекция (только в жидкостях и газах) и излучение (идёт и в вакууме).
3. Сколько нужно теплоты (2.8–2.13). Нагрев: Q = c·m·(t₂ − t₁). Плавление: Q = λ·m. Парообразование: Q = L·m. Сгорание топлива: Q = q·m. Тепловой баланс: Q₁ + Q₂ + … = 0. Пока кристаллическое вещество плавится, а жидкость кипит при постоянном давлении, температура не меняется. Сюда же испарение и влажность воздуха.
4. Тепловые двигатели (2.14). КПД = полезная работа / теплота, полученная от сгорания топлива.

Где встречается на экзамене

По плану ОГЭ-2027 тепловой раздел проверяют №8 (только он) и номера, где разделы смешаны. Банк находит раздел в №5, 8, 12, 14 и 22; в демо есть и №18.

• 8 задание ОГЭ физика: 1 балл. В демо по графику t(Q) тело массой 4 кг остывает с 400 до 200 °C, отдав 200 кДж: c = 200 000 / (4 · 200) = 250 Дж/(кг·°C).
• 14 задание ОГЭ физика: 2 балла, выбрать два верных утверждения. В демо — график теплообмена льда и жидкости при 40 °C, ключ 13.
• 22 задание ОГЭ физика: 3 балла, высокий уровень. В демо калориметр с водой нагревает спираль от источника 12 В, 25 % энергии теряется; ответ ≈ 17,4 °C.
• 12 задание ОГЭ физика: 2 балла, как изменятся две величины; по плану тут механика и тепловые явления.
• 5 задание ОГЭ физика: 1 балл, выбор объяснения явления; по плану — все четыре раздела.
• №18 (работа с текстом, 2 балла) в демо 2027 тоже тепловой: закипит ли вода в гейзерной трубке на глубине 10 м при 125 °C.

Где ошибаются

1. Считают кипение без давления. В демо №18 на глубине 10 м давление 10⁵ + 1000 · 10 · 10 = 2·10⁵ Па, а при нём вода кипит при 120 °C. Вода при 125 °C закипит, хотя «100 °C» здесь уже не работает.
2. Не учитывают сосуд и потери. В демо №22 греются и вода, и алюминиевый калориметр, а на нагрев идёт только 75 % работы тока: Δt·(c_к·m_к + c_в·m_в) = 0,75·U²·τ / R.
3. Греют сквозь фазовый переход одной формулой. Лёд от −10 до +10 °C — три этапа: нагрев льда (c = 2100), плавление при 0 °C, нагрев воды (c = 4200).
4. Путают L, λ и q. L — парообразование, λ — плавление, q — сгорание топлива. В справочной таблице ищи строку по названию, а не по похожему числу.
5. Называют конвекцией любой нагрев. Батарея греет комнату конвекцией, ложку в чае — теплопроводность, Солнце Землю — излучением через вакуум.

Шпаргалка за 30 секунд

Каждый этап с льдом лучше один раз увидеть: в тренажёре «Плавление и кристаллизация: лёд, кипение, калориметр» на графике температуры появляются «ступеньки» плавления и кипения. Расчёты по теплоте подробно — на странице количество теплоты ОГЭ физика, а весь раздел можно разобрать с преподавателем на пробном занятии по физике.