Задание 8 ЕГЭ по физике: Термодинамика: расчёт величины

Работа газа, изменение внутренней энергии, количество теплоты, коэффициент полезного действия теплового двигателя. Данные бывают заданы диаграммой процесса, и работу приходится считать как площадь под графиком. Знаки в первом законе термодинамики здесь решают всё.

Страница обновлена 5 сентября 2026

Коротко о задании

Уровень сложностибазовый
Максимальный балл1 балл
Форма ответачисло, единицы указаны в условии
Сколько минут закладывать5 минут
Коды кодификатора
  • 2.1 Основы МКТ (основное уравнение МКТ, температура, давление идеального газа)
  • 2.2 Уравнение состояния идеального газа. Изопроцессы
  • 2.3 Насыщенный пар, влажность воздуха
  • 2.4 Внутренняя энергия, первый закон термодинамики, работа газа
  • 2.5 Тепловые двигатели, КПД, цикл Карно
  • 2.6 Фазовые переходы, уравнение теплового баланса

Как решать

  1. Определите процесс и выпишите первый закон термодинамики для него.
  2. Решите, что считается положительным: работа газа или работа над газом.
  3. Для диаграммы найдите работу как площадь фигуры под графиком давления.
  4. Подставьте числа и проверьте знак результата.

Типичные ошибки

  • Путают работу газа и работу внешних сил над газом.
  • Считают внутреннюю энергию изменившейся в изотермическом процессе.
  • Получают коэффициент полезного действия больше единицы и не замечают этого.
Совет на экзамене

Выпишите первый закон в том виде, где все знаки явные, и подпишите под каждой буквой, что она означает в этой задаче.

Теория по заданию 8

Основы МКТКонспект с разбором Уравнение состояния идеального газа. ИзопроцессыКонспект с разбором Насыщенный пар, влажность воздухаКонспект с разбором Внутренняя энергия, первый закон термодинамики, работа газаКонспект с разбором Тепловые двигатели, КПД, цикл КарноКонспект с разбором Фазовые переходы, уравнение теплового балансаКонспект с разбором

Пример с разбором

Пример
В баллоне объёмом 0,5 м³ находится азот с молярной массой 28 г/моль. Концентрация молекул равна 2·10²⁵ м⁻³, температура газа 17 °C. Найди давление газа, среднюю кинетическую энергию поступательного движения одной молекулы и среднюю квадратичную скорость молекул. Прими k = 1,38·10⁻²³ Дж/К, R = 8,31 Дж/(моль·К).
Первое действие — кельвины. В формулы МКТ градусы Цельсия не подставляются никогда: T=t+273=17+273=290 КT = t + 273 = 17 + 273 = 290\ \text{К} Давление. Дана концентрация и температура — значит, нужна форма p=nkTp = nkT. Скорости искать не надо: p=nkT=2⋅1025⋅1,38⋅10−23⋅290≈8,0⋅104 Па=80 кПаp = n k T = 2 \cdot 10^{25} \cdot 1{,}38 \cdot 10^{-23} \cdot 290 \approx 8{,}0 \cdot 10^{4}\ \text{Па} = 80\ \text{кПа} Порядок правдоподобный: около 0,8 атмосферы, примерно как воздух в горах. Если бы вышло 10⁻⁵ Па или 10¹² Па, стоило бы искать ошибку в степенях. Средняя кинетическая энергия. Она зависит только от абсолютной температуры, и ни концентрация, ни сорт газа сюда не входят: ⟨Eк⟩=32kT=1,5⋅1,38⋅10−23⋅290≈6,0⋅10−21 Дж\langle E_{\text{к}} \rangle = \dfrac{3}{2} k T = 1{,}5 \cdot 1{,}38 \cdot 10^{-23} \cdot 290 \approx 6{,}0 \cdot 10^{-21}\ \text{Дж} Средняя квадратичная скорость. Дана молярная масса — берём форму с RR. Сначала переводим M в кг/моль: 28 г/моль = 0,028 кг/моль. Сначала формула, потом числа: vкв=3RTM=3⋅8,31⋅2900,028≈2,58⋅105≈508 м/сv_{\text{кв}} = \sqrt{\dfrac{3RT}{M}} = \sqrt{\dfrac{3 \cdot 8{,}31 \cdot 290}{0{,}028}} \approx \sqrt{2{,}58 \cdot 10^{5}} \approx 508\ \text{м/с} Полкилометра в секунду — это нормально для комнатной температуры: молекулы газа действительно очень быстрые. Далеко улететь им не даёт то, что они постоянно сталкиваются друг с другом. Заметил? Объём баллона не понадобился ни разу. Концентрация уже сообщает всё о том, насколько густо набит газ, — знать отдельно V и N для этих трёх величин не требуется. Не всякое число из условия обязано попасть в формулу. Ответ: p ≈ 80 кПа; ⟨E_к⟩ ≈ 6,0·10⁻²¹ Дж; v_кв ≈ 508 м/с.

Разбор из темы «Основы МКТ» в разделе теории.

Коротко

Вопросы про задание 8

Сколько баллов даёт задание 8 ЕГЭ по физике?

За задание 8 можно получить максимум 1 балл из 45 первичных баллов всей работы. Форма ответа — число, единицы указаны в условии.

Какой уровень сложности у задания 8 по физике?

Задание 8 относится к заданиям базового уровня сложности; таких в работе 14 из 26.

Сколько времени тратить на задание 8?

Закладывайте около 5 минут: на всю работу даётся 3 часа 55 минут при 26 заданий. Если решение не приходит за это время, отметьте номер и вернитесь к нему позже.

Какие темы нужно знать для задания 8?

По кодификатору ФИПИ задание 8 опирается на разделы: Основы МКТ (основное уравнение МКТ, температура, давление идеального газа); Уравнение состояния идеального газа. Изопроцессы; Насыщенный пар, влажность воздуха и ещё 3.