Все темы: Физика

Уравнение состояния идеального газа. Изопроцессы

Задание 7 КИМ (1 балл); также в 8, 9, 10, 18, 21, 23, 24 Макс. 1 балл ~4 минуты

Три числа — давление, объём и температура — полностью задают состояние газа. Связывает их одно уравнение Менделеева — Клапейрона, и из него разом выводятся все три изопроцесса. На ЕГЭ это задание 7, но то же уравнение работает внутри задач 23 и 24. Начнём с кельвинов: перевод из градусов Цельсия здесь забывают чаще всего.

Состояние газа и уравнение Менделеева — Клапейрона

Газ в сосуде — это огромное число молекул, и следить за каждой бессмысленно. Вместо этого состояние газа описывают тремя числами: давление pp, объём VV и абсолютная температура TT. Задал три числа — задал состояние. Изменил хотя бы одно — газ перешёл в другое состояние.

Свободно менять все три сразу не выйдет: они связаны друг с другом. Для идеального газа — модели, в которой молекулы не притягиваются друг к другу, а их собственный объём пренебрежимо мал по сравнению с объёмом сосуда, — связь записывается одной строкой. Это уравнение Менделеева — Клапейрона:

pV=νRT=mMRTpV = \nu R T = \dfrac{m}{M} R T

Здесь ν\nu — количество вещества в молях, mm — масса газа, MM — его молярная масса, а R=8,31R = 8{,}31 Дж/(моль·К) — универсальная газовая постоянная. Она одинакова для любого идеального газа: и для гелия, и для азота. Её значение выдают в справочных материалах КИМ, запоминать отдельно не нужно.

Количество вещества считается через массу: ν=m/M\nu = m/M. Молярная масса — масса одного моля: у кислорода O₂ это 32 г/моль, у азота N₂ — 28 г/моль. Такие значения тоже есть в справочных материалах, их не заучивают.

Вторая форма записи, pV=mMRTpV = \tfrac{m}{M}RT, — рабочая. Именно она превращает уравнение в инструмент для поиска массы газа, и на ней стоит целый жанр задания 23: «сколько газа выпустили из баллона». Правило простое: появилось в условии слово «масса» или «сколько граммов» — бери эту форму.

Саму модель идеального газа, температуру как меру энергии молекул и основное уравнение молекулярно-кинетической теории (МКТ) разбирает соседняя тема. Здесь от неё нужно только одно следствие: уравнение состояния верно ровно настолько, насколько газ близок к идеальному. Разреженный воздух или гелий при обычных условиях описываются им хорошо, а насыщенный пар над поверхностью воды — уже нет: там становится заметным притяжение между молекулами, которым в модели идеального газа пренебрегают, и это разбирает отдельная тема про насыщенный пар.

Только кельвины, только кубометры, только паскали

В уравнении состояния TT — это абсолютная температура, и измеряется она в кельвинах. Не в градусах Цельсия. Перевод простой:

T=t+273T = t + 273

где tt — температура в градусах Цельсия. Ноль кельвинов соответствует −273 °C, ниже температура не опускается — поэтому TT никогда не бывает отрицательной. Отсюда бесплатная самопроверка: получил в решении отрицательную абсолютную температуру — ищи ошибку, а не радуйся необычному ответу.

Почему это важнее, чем кажется. Шкала Цельсия сдвинута относительно нуля, и отношения температур в ней не значат ничего. Смотри: газ нагрели при постоянном давлении с 27 °C до 327 °C, во сколько раз вырос объём? По Цельсию рука тянется написать 327/2712327/27 \approx 12. По-настоящему: T1=300T_1 = 300 К, T2=600T_2 = 600 К, объём вырос ровно в 2 раза. Разница между 12 и 2 — это весь балл за задание.

Остальные единицы важны тогда, когда подставляешь числа в само уравнение: объём — в кубометрах (1 л = 10⁻³ м³), давление — в паскалях (1 кПа = 10³ Па, 1 МПа = 10⁶ Па), молярная масса — в килограммах на моль (32 г/моль = 32·10⁻³ кг/моль). Литры, оставленные литрами, дают ответ, промахнувшийся ровно в тысячу раз.

А дальше — приятное послабление. Когда ты сравниваешь два состояния одного и того же газа и пишешь отношение, pp и VV можно оставить в любых единицах, лишь бы они были одинаковыми слева и справа: килопаскали сократятся с килопаскалями, литры с литрами. С температурой этот номер не проходит никогда: только кельвины, потому что пропорциональности в шкале Цельсия нет.

Объединённый газовый закон: метод двух состояний

Чаще всего в задаче не спрашивают ν\nu и даже не дают RR. Дают одно состояние газа и просят найти другое. Тогда уравнение состояния пишут дважды и делят одно на другое.

Пусть масса газа не меняется — сосуд закрыт, ничего не выпускали и не накачивали. Тогда произведение νR\nu R в правой части одинаково для обоих состояний и при делении сокращается:

p1V1T1=p2V2T2\dfrac{p_1 V_1}{T_1} = \dfrac{p_2 V_2}{T_2}

Это объединённый газовый закон. Другая его запись — pV/T=constpV/T = \text{const}: для данной порции газа эта комбинация не меняется, что бы с газом ни делали. Ни количество вещества, ни молярная масса, ни RR сюда не входят — поэтому закон работает, даже когда про сам газ не сказано ничего, кроме слова «идеальный».

Условие постоянной массы — не формальность, а первое, что стоит проверить в условии. Как только появилось «часть газа выпустили», «баллон подкачали», «половину перепустили в другой сосуд» — объединённый закон применять нельзя. Тогда пишут полное уравнение pV=mMRTpV = \tfrac{m}{M}RT отдельно для каждого состояния, каждое со своей массой.

Сам метод выглядит одинаково почти во всех задачах темы: выписал p1,V1,T1p_1, V_1, T_1, выписал p2,V2,T2p_2, V_2, T_2, вычеркнул то, что не меняется, выразил неизвестное. Если спрашивают «во сколько раз», абсолютные значения не нужны вовсе — хватит отношений.

Три изопроцесса, три закона, три имени

Изопроцесс — процесс, в котором один из трёх параметров держат постоянным, а масса газа не меняется. Параметров три, значит и изопроцессов три. Каждый — это объединённый закон, из которого вычеркнули одну букву. Новых формул заучивать не надо: все три получаются из pV/T=constpV/T = \text{const} за секунду.

Изотермический процесс, T=constT = \text{const}. Вычёркиваем TT — остаётся закон Бойля — Мариотта:

pV=const,p1V1=p2V2pV = \text{const}, \qquad p_1 V_1 = p_2 V_2

Давление и объём обратно пропорциональны: сжал газ вдвое, не меняя температуры, — давление выросло вдвое.

Изобарный процесс, p=constp = \text{const}. Вычёркиваем pp — остаётся закон Гей-Люссака:

VT=const,V1T1=V2T2\dfrac{V}{T} = \text{const}, \qquad \dfrac{V_1}{T_1} = \dfrac{V_2}{T_2}

Объём прямо пропорционален абсолютной температуре. Так ведёт себя газ под подвижным поршнем, который свободно ходит и всё время уравновешивается одним и тем же внешним давлением.

Изохорный процесс, V=constV = \text{const}. Вычёркиваем VV — остаётся закон Шарля:

pT=const,p1T1=p2T2\dfrac{p}{T} = \text{const}, \qquad \dfrac{p_1}{T_1} = \dfrac{p_2}{T_2}

Давление прямо пропорционально абсолютной температуре. Это газ в жёстком закрытом сосуде: нагрели вдвое — давление выросло вдвое.

Формулу перепутать теперь трудно: смотри, что вычёркиваешь. Убрал TT — остался pVpV; убрал pp — остался V/TV/T; убрал VV — остался p/Tp/T.

А вот фамилии придётся просто запомнить, и выучить их стоит: в формулировках заданий и в разборах ответов законы называют по именам, без расшифровки. Связку «изопроцесс ↔ закон по имени» спрашивают в части 1 — в задании 10 она встречается как одна из строк установления соответствия. Держи её: Бойль и Мариотт держат температуру, Гей-Люссак — давление, Шарль — объём.

pVT = constV = constp = constНа диаграмме p–V изотерма — гипербола, изобара — горизонтальная прямая, изохора — вертикальная

Графики: как узнать изопроцесс по картинке

Задания 9 и 10 часто дают не числа, а график, и просят опознать процесс или сказать, что растёт, а что падает. Форма линии зависит от того, какие оси выбрали: одна и та же изобара выглядит на трёх диаграммах по-разному. Запоминать девять картинок не надо — надёжнее каждый раз смотреть, что говорит формула.

Оси p–V. Изотерма: p=const/Vp = \text{const}/V, обратная пропорциональность — значит гипербола. Изобара: pp не меняется — горизонтальная прямая. Изохора: VV не меняется — вертикальная прямая.

Обрати внимание: прямых на этих осях две, а не одна. Кривая здесь только у изотермы. Поэтому вопрос «какой процесс изображён на p–V прямой линией» сам по себе неоднозначен — смотри на саму картинку, горизонтальна прямая или вертикальна.

Оси V–T. Из уравнения состояния V=νRpTV = \tfrac{\nu R}{p} T: при постоянном давлении объём растёт линейно с температурой. Значит, изобара — прямая, проходящая через начало координат. Изохора на этих осях горизонтальна, изотерма вертикальна.

Оси p–T. Всё симметрично: p=νRVTp = \tfrac{\nu R}{V} T, поэтому через начало координат идёт уже изохора. Изобара горизонтальна, изотерма вертикальна.

Прямая через начало координат — примета кельвинов. Увидел такую линию — сначала посмотри на подпись оси температуры: через ноль она проходит только в кельвинах. Если ось подписана в градусах Цельсия, та же изобара пересечёт её не в нуле, а в −273 °C.

И ещё одно правило, которое экономит время на p–V. Из pV=νRTpV = \nu R T видно: чем дальше изотерма от начала координат, тем больше произведение pVpV, а значит — тем выше температура. Две изотермы одной и той же порции газа поэтому никогда не пересекаются.

VT, К0p = constV = constpT, К0V = constp = constПрямая из начала координат в осях V–T — это изобара, а в осях p–T — изохора
Миша показывает три состояния одного количества газа под поршнем и характерные виды графиков изопроцессов
Состояние данной массы газа задают давление, объём и температура; при изопроцессах одна величина постоянна, что определяет вид графика двух остальных.

Разбор: сколько азота выпустили из баллона

Пример
В баллоне объёмом 8 л находится азот (M = 28 г/моль) при температуре 17 °C и давлении 500 кПа. Часть газа выпустили через вентиль, и давление в баллоне упало до 300 кПа. Температура при этом не изменилась. Найди массу выпущенного азота. Прими R = 8,31 Дж/(моль·К).
Первым делом читаем условие на предмет массы: газ выпускали. Значит, объединённый закон p1V1/T1=p2V2/T2p_1V_1/T_1 = p_2V_2/T_2 здесь не работает — он верен только при постоянной массе. Да и спрашивают как раз массу, поэтому берём рабочую форму уравнения Менделеева — Клапейрона:pV=mMRTm=pVMRTpV = \dfrac{m}{M} R T \quad \Longrightarrow \quad m = \dfrac{p V M}{R T}Переводим всё в СИ, а температуру — в кельвины: V=8103V = 8 \cdot 10^{-3} м³, M=28103M = 28 \cdot 10^{-3} кг/моль, T=17+273=290T = 17 + 273 = 290 К, p1=5105p_1 = 5 \cdot 10^5 Па, p2=3105p_2 = 3 \cdot 10^5 Па. Объём и температура у обоих состояний общие: баллон жёсткий, а газ не остывал.Масса азота до открывания вентиля:m1=p1VMRT=51058103281038,312900,0465 кг=46,5 гm_1 = \dfrac{p_1 V M}{R T} = \dfrac{5 \cdot 10^5 \cdot 8 \cdot 10^{-3} \cdot 28 \cdot 10^{-3}}{8{,}31 \cdot 290} \approx 0{,}0465\ \text{кг} = 46{,}5\ \text{г}Вторую массу считать той же формулой заново не нужно. У обоих состояний VV, MM, RR и TT одинаковы, поэтому масса оставшегося газа прямо пропорциональна давлению:m2m1=p2p1=300500=0,6\dfrac{m_2}{m_1} = \dfrac{p_2}{p_1} = \dfrac{300}{500} = 0{,}6Отсюда m2=0,646,527,9m_2 = 0{,}6 \cdot 46{,}5 \approx 27{,}9 г, а выпустили разницу:Δm=m1m246,527,9=18,6 г\Delta m = m_1 - m_2 \approx 46{,}5 - 27{,}9 = 18{,}6\ \text{г}Можно было и короче: раз масса пропорциональна давлению, выпустили долю 10,6=0,41 - 0{,}6 = 0{,}4 от начальной, то есть 0,446,518,60{,}4 \cdot 46{,}5 \approx 18{,}6 г.Проверь размерность: Пам3\text{Па} \cdot \text{м}^3 — это джоули; делим на RR в Дж/(моль·К) и на кельвины — остаются моли; умножаем на кг/моль — получаются килограммы. Сошлось.Ответ: Выпустили примерно 18,6 г азота (в баллоне было 46,5 г, осталось 27,9 г).

Как подступиться к задаче на уравнение состояния

1Переведи температуру в кельвины. Первым же действием, ещё до выбора формулы: T=t+273T = t + 273. Перевод, отложенный на конец решения, обычно так и не случается.
2Проверь, меняется ли масса газа. «Выпустили», «подкачали», «перепустили в другой сосуд» — масса меняется, объединённый закон запрещён, работаем полным уравнением с m/Mm/M для каждого состояния. Сосуд закрыт и цел — масса постоянна, состояния можно делить друг на друга.
3Выпиши оба состояния столбиком. p1,V1,T1p_1, V_1, T_1 и p2,V2,T2p_2, V_2, T_2. То, что не меняется, сразу вычёркивай — так изопроцесс опознаётся сам, без размышлений о его названии.
4Реши, нужны ли абсолютные значения. Спрашивают «во сколько раз» или «как изменилось» — пиши отношение, единицы pp и VV не переводи, они сократятся. Просят конкретное число в паскалях, литрах или граммах — переводи всё в СИ и подставляй в уравнение.
5Увидел слово «масса» — бери форму с m/M. pV=mMRTpV = \tfrac{m}{M}RT — единственный мост между давлением с объёмом и граммами. Молярную массу возьми из справочных материалов КИМ и переведи в кг/моль.
6Проверь ответ на здравый смысл. Отрицательная абсолютная температура, объём меньше нуля, давление, выросшее в десяток раз от нагрева на сотню градусов, — всё это признаки того, что в решении остались Цельсии.

Проверь себя

Пять вопросов ровно по тем местам, где на ЕГЭ теряют балл. Отвечай, не подглядывая в текст выше.

1.Идеальный газ изобарно нагрели от 27 °C до 127 °C. Во сколько раз увеличился его объём?

Изобарный процесс — закон Гей-Люссака, V/T = const, но T только в кельвинах: T₁ = 300 К, T₂ = 400 К. Значит V₂/V₁ = 400/300 ≈ 1,33. Вариант «в 4,7 раза» — это 127/27, то есть отношение в градусах Цельсия, где пропорциональности нет.

2.Газ медленно сжимают, поддерживая температуру постоянной. Как называется этот закон и какая величина остаётся постоянной?

T = const — это изотермический процесс, закон Бойля — Мариотта: вычёркиваем T из pV/T = const, остаётся pV = const. Гей-Люссак отвечает за постоянное давление, Шарль — за постоянный объём. А p/V = const не газовый закон вовсе: уравнение Менделеева — Клапейрона выглядит как pV = νRT.

3.Как выглядит изохорный процесс на диаграмме в осях p–V (давление по вертикали, объём по горизонтали)?

Изохорный процесс идёт при V = const, а объём отложен по горизонтали — значит линия вертикальна. Горизонтальная прямая на этих осях — изобара, гипербола — изотерма. Запомни: прямых на p–V две, поэтому формулировка «процесс изображён прямой» без уточнения, вертикальна она или горизонтальна, ничего не определяет.

4.В сосуде объёмом 2 л находится 0,4 моль идеального газа при температуре 250 К. Каково давление газа? Прими R = 8,31 Дж/(моль·К).

p = νRT/V. Литры обязательно переводим в кубометры: V = 2·10⁻³ м³. Тогда p = 0,4·8,31·250 / (2·10⁻³) = 831/0,002 = 415 500 Па ≈ 416 кПа. Вариант «0,42 кПа» получается ровно у того, кто подставил объём в литрах — промах в тысячу раз.

5.Газ в закрытом сосуде перевели из состояния p₁ = 200 кПа, V₁ = 3 л, T₁ = 300 К в состояние p₂ = 300 кПа, V₂ = 4 л. Какова конечная температура?

Сосуд закрыт, масса не менялась — работает объединённый закон p₁V₁/T₁ = p₂V₂/T₂. Отсюда T₂ = T₁·(p₂V₂)/(p₁V₁) = 300·(300·4)/(200·3) = 300·2 = 600 К. Килопаскали и литры переводить не нужно: в отношении они сокращаются. А вот температуру пришлось бы перевести, будь она дана в Цельсиях.

Типичные ошибки на ЕГЭ

Ошибка 1

Подставляют градусы Цельсия вместо кельвинов. В pV=νRTpV = \nu R T и во всех трёх изопроцессах температура только абсолютная. Переводи T=t+273T = t + 273 сразу, при выписывании данных, — потом будет не до того.

Ошибка 2

Считают отношение температур по шкале Цельсия. «Нагрели с 27 до 54 °C — значит, в два раза» — неверно: это 300 К и 327 К, то есть рост всего в 1,09 раза. Шкала Цельсия сдвинута, и отношения в ней смысла не имеют.

Ошибка 3

Не переводят литры в кубометры и граммы на моль — в килограммы на моль. При подстановке в само уравнение это обязательно: 1 л = 10⁻³ м³, 28 г/моль = 28·10⁻³ кг/моль. Ошибка не в арифметике, а в подстановке, и цена ей — множитель 1000.

Ошибка 4

Применяют pV/T=constpV/T = \text{const} там, где масса изменилась. Объединённый закон выведен делением двух уравнений при одинаковом ν\nu. Выпустили газ, подкачали баллон, перепустили половину — ν\nu разное, и сокращать нечего. Пиши pV=mMRTpV = \tfrac{m}{M}RT для каждого состояния отдельно.

Ошибка 5

Думают, что прямая на диаграмме p–V — это обязательно изобара. Прямых там две: изобара горизонтальна, изохора вертикальна. Гипербола — только у изотермы. Смотри не на «прямая ли линия», а на то, вдоль какой оси она идёт.

Ошибка 6

Путают фамилии. Гей-Люссак — постоянное давление (V/T=constV/T = \text{const}), Шарль — постоянный объём (p/T=constp/T = \text{const}). Их регулярно меняют местами, а в заданиях 9 и 10 законы называют именно по именам, без формулы рядом.

Запомни для ЕГЭ

1pV=νRT=mMRTpV = \nu R T = \dfrac{m}{M} R T
2ν=mM,R=8,31 ДжмольК\nu = \dfrac{m}{M}, \quad R = 8{,}31\ \dfrac{\text{Дж}}{\text{моль} \cdot \text{К}}
3p1V1T1=p2V2T2(m=const)\dfrac{p_1 V_1}{T_1} = \dfrac{p_2 V_2}{T_2} \quad (m = \text{const})
4T=const: pV=constT = \text{const}: \ pV = \text{const}
5p=const: VT=constp = \text{const}: \ \dfrac{V}{T} = \text{const}
6V=const: pT=constV = \text{const}: \ \dfrac{p}{T} = \text{const}
7T=t+273T = t + 273
8Бойль и Мариотт держат температуру, Гей-Люссак — давление, Шарль — объём

На экзамене

  • Задание 7 стоит 1 балл — закладывай на него не больше 3–4 минут. Перевёл в кельвины, выписал два состояния, а решение всё равно не проступает — отметь задание и иди дальше: впереди задачи по 2, 3 и 4 балла.
  • Первое действие — всегда кельвины. Не «потом переведу», а прямо сейчас, рядом с выписанными данными.
  • Спрашивают «во сколько раз» — не ищи количество вещества и не подставляй RR. Пиши отношение двух состояний, лишнее сократится само, а единицы pp и VV можно вообще не переводить.
  • Заметил в условии «выпустили», «подкачали», «перепустили» — остановись. Это прямой сигнал, что масса изменилась и объединённый закон не применим.
  • В задании 21 (качественная задача, 3 балла) изопроцессы — законный сюжет: закрытая бутылка, вынесенная из тёплой комнаты на мороз, сминается; шина нагревается на солнце, и давление в ней растёт. Формат ответа жёсткий: сначала прямо назови используемые законы и модель («идеальный газ», «закон Шарля»), потом веди рассуждение, потом вывод. Балл снимают за неназванный закон, даже если сама логика верна.
  • Во второй части уравнение состояния — рабочий инструмент, а не отдельная задача. В задании 23 через pV=mMRTpV = \tfrac{m}{M}RT находят массу газа или недостающий параметр; в задании 24 через pV=νRTpV = \nu R T считают температуры в вершинах цикла на p–V-диаграмме. Работа газа, первый закон и КПД — соседние темы, но без уравнения состояния они там не считаются.
  • В части 2 подставляй числа в конечную формулу, а не в каждую промежуточную, и не забудь единицы в ответе. Отсутствие единиц — прямая потеря балла по критериям, даже если само число верное.
Эксперимент

Лаборатория: переключи изопроцесс и следи за PV/T

Главное про изопроцессы разобрано выше, в блоке «Три изопроцесса, три закона, три имени»: изотермический — pV = const (Бойля — Мариотта), изобарный — V/T = const (Гей-Люссака), изохорный — p/T = const (Шарля). Все три — частные случаи объединённого газового закона pV/T = const при постоянной массе газа.

Открыть лабораторию в веб-кабинете

Словарь темы

Идеальный газМодель газа, в которой молекулы не притягиваются друг к другу, а их собственный объём пренебрежимо мал по сравнению с объёмом сосуда. Уравнение состояния верно ровно настолько, насколько реальный газ близок к этой модели.
Уравнение состоянияСвязь между давлением, объёмом и абсолютной температурой данной порции вещества. Для идеального газа это уравнение Менделеева — Клапейрона: pV = νRT.
ИзопроцессПроцесс, при котором один из параметров состояния (p, V или T) остаётся постоянным, а масса газа не меняется.
ИзотермаЛиния на диаграмме, соединяющая состояния с одинаковой температурой. В осях p–V это гипербола; чем она дальше от начала координат, тем выше температура.
ИзобараЛиния равного давления. В осях p–V — горизонтальная прямая, в осях V–T — прямая, проходящая через начало координат.
ИзохораЛиния равного объёма. В осях p–V — вертикальная прямая, в осях p–T — прямая, проходящая через начало координат.
Универсальная газовая постояннаяR = 8,31 Дж/(моль·К). Одинакова для всех идеальных газов, её значение выдают в справочных материалах КИМ.
Количество веществаЧисло молей: ν = m/M, где m — масса газа, M — его молярная масса.
Абсолютная температураТемпература по шкале Кельвина: T = t + 273, где t — температура в градусах Цельсия. Не бывает отрицательной, и только она входит в уравнение состояния.
Молярная массаМасса одного моля вещества. В уравнение состояния подставляется в килограммах на моль: 28 г/моль = 28·10⁻³ кг/моль.

Источники и проверка

20 источников
  • Тема соответствует коду 2.2 кодификатора ФИПИ по физике: уравнение состояния идеального газа, изопроцессы.
  • Границы темы: модель идеального газа, температура и основное уравнение МКТ — код 2.1; насыщенный пар — 2.3; внутренняя энергия, первый закон и работа газа — 2.4; тепловые двигатели и КПД — 2.5. Поэтому здесь они только упомянуты как мосты, без формул.
  • Задание 7 — 1 балл, базовый уровень; расхождение источников по уровням его не касается.
  • Уравнение Менделеева — Клапейрона: pV = νRT = (m/M)RT; R = 8,31 Дж/(моль·К) выдаётся в справочных материалах КИМ.
  • Форма pV = (m/M)RT — рабочая для поиска массы газа, и на ней стоит жанр задания 23 «сколько газа выпустили».
  • T = t + 273: абсолютная температура в кельвинах, ноль кельвинов соответствует −273 °C, T не бывает отрицательной.
  • Перевод градусов Цельсия в кельвины — то место, где в этой теме чаще всего теряют балл; отношения температур по шкале Цельсия неверны.
  • Единицы при подстановке в само уравнение: объём в м³ (1 л = 10⁻³ м³), давление в Па, молярная масса в кг/моль (32 г/моль = 32·10⁻³ кг/моль).
  • В отношении двух состояний единицы p и V можно не переводить, а T — обязательно в кельвинах.
  • Объединённый газовый закон pV/T = const (p₁V₁/T₁ = p₂V₂/T₂) верен только при постоянной массе газа.
  • Изотермический процесс — закон Бойля — Мариотта (pV = const); изобарный — закон Гей-Люссака (V/T = const); изохорный — закон Шарля (p/T = const).
  • Законы газовых процессов на ЕГЭ спрашивают по фамилиям, без формулы рядом, — поэтому имена надо знать.
  • На диаграмме p–V изотерма — гипербола, изобара — горизонтальная прямая, изохора — вертикальная прямая; прямых на этих осях две.
  • В осях V–T изобара — прямая через начало координат, в осях p–T через начало координат идёт изохора; в обоих случаях ось температуры в кельвинах.
  • Чем дальше изотерма от начала координат на диаграмме p–V, тем выше температура; изотермы одной порции газа не пересекаются.
  • В задании 21 (качественная задача, 3 балла) МКТ — законный раздел, а формат ответа требует явно назвать используемые законы и модели.
  • В задании 23 уравнение состояния даёт массу газа, в задании 24 — температуры в вершинах цикла на p–V-диаграмме.
  • В части 2 числа подставляют в конечную формулу, а ответ без единиц измерения стоит балла.
  • Лаборатория с id «mkt» реально существует в наборе «physics» и содержит именно изопроцессы — блок interactive указывает на существующий модуль и на релевантный теме режим.
  • Арифметика разбора и проверочных вопросов пересчитана.

Утверждения сверены со спецификацией и кодификатором ФИПИ и с банком заданий НейроМиши, проверено редакцией, обновлено 2026-07-16.

Прогресс сохранится на этом устройстве.

Закрепи на тренажёре

Прочитал теорию — реши задания по теме. Миша подберёт уровень и разберёт ошибки.

Ещё по заданию 7

К списку темВсе темы ЕГЭ по физике