Анализ условия. 1) По условию количество вещества ν газа в процессах постоянно, газ одноатомный. Для одноатомного газа его внутренняя энергия равна
\[U=\frac{3}{2} \cdot \nu \cdot R \cdot T.\ \ \ (1)\]
2) Из графика в условии задачи определяем, что процесс AB — это изохорный процесс (график в осях p-T — это прямая, проходящая через точку 0), объем V газа не изменяется, а температура T газа и его давление p увеличиваются.
3) Из графика в условии задачи определяем, что процесс BC — это изотермический процесс (график перпендикулярен оси T), температура T газа не изменяется, а давление p газа уменьшается.
4) Из графика в условии задачи определяем, что процесс CD — это изохорный процесс (график в осях p-T — это прямая, проходящая через точку 0), объем V газа не изменяется, а температура T газа и его давление p уменьшаются.
5) Из графика в условии задачи определяем, что процесс DA — это изотермический процесс (график перпендикулярен оси T), температура T газа не изменяется, а давление p газа увеличивается.

9.2 (12.2). На рисунке показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным идеальным газом, в координатах p-T, где p — давление газа, T — абсолютная температура газа. Количество вещества газа постоянно.


Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующие процессы на графике.
1) Газ за цикл совершает отрицательную работу.
2) В процессе AB газ получает положительное количество теплоты.
3) В процессе BC внутренняя энергия газа остаётся неизменной.
4) В процессе CD над газом совершают положительную работу внешние силы.
5) В процессе DA газ изотермически расширяется.
Ответ: ____.

Источники:
1. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2022. — 736 с. — (ЕГЭ. ФИПИ — школе).
2. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2024. — 496 с. — (ЕГЭ. Отличный результат. Учебная книга).

Анализ условия. 1) По условию в закрытом сосуде находятся влажный воздух — это смесь сухого воздуха и водяного пара.
2) Так как на стенках есть роса, то пар насыщенный, а относительная влажность воздуха 100%.
3) По условию объем V сосуда (и пара с воздухом) не изменяется.
4) По условию температура T воздуха и пара увеличивается.
5) Так как после нагревания на стенках роса пропадает, то пар становится ненасыщенным, и его влажность меньше 100%.
Определим, как изменяются концентрация n молекул пара и относительная влажность φ воздуха в сосуде при увеличении температуры T.

Решение. 1) Определим, как изменяется концентрация n молекул пара при увеличении температуры T при постоянном объеме V.
Концентрация n молекул пара равна
\[n=\frac{N}{V},\]
где N — число молекул пара в сосуде.
По условию роса на стенках сосуда пропадает, т.е. вся влага со стенок испаряется, и молекул пара N становится больше. Так как объем V пара не изменяется, то из данного уравнения следует, что концентрация n молекул пара увеличивается.
Это соответствует изменению № 1.

2) Определим, как изменяется относительная влажность φ воздуха в сосуде при увеличении температуры T при постоянном объеме V.
Из анализа условия (см. анализ условия пункты 2 и 5) получаем, что вначале относительная влажность была 100%, а затем стала меньше 100%. Следовательно, относительная влажность φ уменьшилась.
Это соответствует изменению № 2.
Ответ: 12.

1.12 (15). В закрытом сосуде постоянного объёма при комнатной температуре долгое время находится влажный воздух. На стенках внутри сосуда видна обильная роса. Температуру воздуха медленно увеличивается на 40 К. Роса на стенках сосуда при этом полностью пропадает. Как изменяются при этом концентрация молекул водяного пара и относительная влажность воздуха в сосуде?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличилась; 2) уменьшилась; 3) не изменилась.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.


Источники:
1. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2022. — 736 с. — (ЕГЭ. ФИПИ — школе).
2. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2024. — 496 с. — (ЕГЭ. Отличный результат. Учебная книга).

Анализ условия. 1) По условию объём V сосуда изотермически увеличивают в 3 раза, следовательно, температура T пара не изменяется.
2) Так как по условию в сосуде под поршнем (герметически закрытый сосуд) долгое время находятся вода и водяной пар, то пар будет насыщенным.
Решение. Проверим каждое утверждение.
5) Масса пара в сосуде не изменяется.
Давление p пара, его объем V, масса m и температура T связаны следующим соотношением (уравнением Менделеева-Клапейрона)
\[p \cdot V=\frac{m}{M} \cdot R \cdot T\ \ \text{или}\ \ m=\frac{p \cdot V \cdot M}{R \cdot T}.\]
Молярная масса M пара не изменяется. Если пар насыщенный, то при постоянной температуре T его давление p так же не изменяется. Тогда при увеличении объема V в 3 раза, его масса так же должна увеличиться в 3 раза. Это может произойти только за счет испарения воды.
По условию, в сосуде масса m_в воды равна массе m_п пара, поэтому масса пара увеличивается только в 2 раза (при расширении в 2 раза), а при дальнейшем расширении пар становиться ненасыщенным.
Утверждение № 5 неверное.

1) Плотность пара в начале и в конце опыта одинакова.
Плотность ρ пара равна
\[\rho =\frac{m}{V}.\]
Масса m пара увеличивается 2 раза (см. решение пункт 5), а по условию его объем V увеличивается примерно в 3 раза. Тогда из данного уравнения следует, что плотность ρ пара уменьшается в 1,5 раза.
Утверждение № 1 неверное.

2) Давление пара сначала было постоянным, а затем стало уменьшаться.
Пока пар был насыщенным (при расширении в 2 раза), его давление p при постоянной температуре T не изменялось. При дальнейшем расширении пар становиться ненасыщенным, и при изотермическом расширении его давление p уменьшается.
Утверждение № 2 верное.

3) Концентрация пара в сосуде в начале опыта больше, чем в конце опыта.
Концентрация n пара и его плотность ρ связаны следующим соотношением
\[\rho =\frac{m}{V}=\frac{N \cdot m_0}{V}=n \cdot m_0,\]
\[n=\frac{\rho }{m_0},\]
где N — число молекул пара, m₀ — масса одной молекулы пара.
Масса m₀ одной молекулы пара не изменяется. Так как плотность ρ пара уменьшается в 1,5 раза (см. решение пункт 1), то из полученного уравнения следует, что концентрация n молекул пара так же уменьшается в 1,5 раза.
Утверждение № 3 верное.

4) В конечном состоянии давление пара в сосуде в 3 раза меньше первоначального.
Давление p пара, его объем V, масса m и температура T связаны следующим соотношением (уравнением Менделеева-Клапейрона)
\[p \cdot V=\frac{m}{M} \cdot R \cdot T\ \ \text{или}\ \ p=\frac{m \cdot R \cdot T}{M \cdot V}.\]
Молярная масса M пара не изменяется, по условию не изменяется его температура T. Так как масса m пара увеличивается 2 раза (см. решение пункт 5), то при увеличении его объема V в 3 раза, из полученного уравнения следует, что давление p пара уменьшается 1,5 раза.
Утверждение № 4 неверное.
Ответ: 23.

1.10 (13). 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 все утверждения, которые верно отражают результаты этого опыта.
1) Плотность пара в начале и в конце опыта одинакова.
2) Давление пара сначала было постоянным, а затем стало уменьшаться.
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.
Ответ: ____.

Источники:
1. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2022. — 736 с. — (ЕГЭ. ФИПИ — школе).
2. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2024. — 496 с. — (ЕГЭ. Отличный результат. Учебная книга).

Анализ условия. 1) По условию массы m газов в двух процессах одни и те же, и они не изменяются.
2) Из графика в условии задачи определяем, что процессы 1 и 2 — это изотермические процессы, в которых давления p газов уменьшаются, а их объемы V увеличиваются.

Решение. Проверим каждое утверждение.
1) В процессе 1 объём газа увеличивается.
Из графика в условии задачи определяем, что объемы V газов увеличиваются в двух процессах.
Утверждение № 1 верное.

2) В процессе 1 внутренняя энергия газа увеличивается.
Внутренняя энергия одноатомного идеального газа равна
\[U=\frac{3}{2} \cdot \frac{m}{M} \cdot R \cdot T.\]
По условию масса m газа и его температура T не изменяются, следовательно, внутренняя энергия U так же не будет изменяться.
Утверждение № 2 неверное.

3) Процесс 2 идёт при более высокой температуре.
4) Оба процесса идут при одной и той же температуре.
5) Процесс 1 идёт при более высокой температуре.
Давление p газа, его объем V, масса m и температура T связаны следующим соотношением (уравнением Менделеева-Клапейрона)
\[p \cdot V=\frac{m}{M} \cdot R \cdot T\ \ \text{или}\ \ T=\frac{p \cdot V \cdot M}{m \cdot R}.\]
По условию процессы 1 и 2 проводят с одной и той же массой m одноатомного идеального газа, т.е. M₁ = M₂ = M. Так как при одних и тех же объемах V₁ = V₂ газа его давления p₁ > p₂, то из полученного уравнения следует, что T₁ > T₂.
Утверждение № 5 верное.
Утверждение № 3 неверное.
Утверждение № 4 неверное.
Ответ: 15.

1.7 (10). На рисунке приведены графики двух изотермических процессов, проводимых с одной и той же массой одноатомного идеального газа.


Выберите все верные утверждения о процессах, происходящих с газом.
1) В процессе 1 объём газа увеличивается.
2) В процессе 1 внутренняя энергия газа увеличивается.
3) Процесс 2 идёт при более высокой температуре.
4) Оба процесса идут при одной и той же температуре.
5) Процесс 1 идёт при более высокой температуре.
Ответ: ____.

Источники:
1. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2022. — 736 с. — (ЕГЭ. ФИПИ — школе).
2. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2024. — 496 с. — (ЕГЭ. Отличный результат. Учебная книга).

Теория. Кипение жидкости начинается при температуре, при которой давление насыщенного пара жидкости в пузырьках становится равным внешнему давлению p_вн в жидкости. Поэтому, чем ниже давление p_нп насыщенного пара, тем больше нужно увеличивать это давление до p_вн. А для этого жидкость нужно нагревать до более высокой температуры, т.е. температура кипения t_кип жидкости выше.
Анализ условия. 1) По условию при 20 °С самое большое давление насыщенных паров у эфира, самое малое у воды. Следовательно, среди трех жидкостей (воды, сероуглерода и эфира), самая высокая температура кипения у воды, самая низкая у эфира.

Решение. Проверим каждое утверждение.
1) При одном и том же внешнем давлении эфир кипит при более высокой температуре, чем сероуглерод.
2) При одном и том же внешнем давлении температура кипения воды выше, чем у сероуглерода.
Самая высокая температура кипения у воды, самая низкая у эфира (см. анализ условия).
Утверждение № 1 неверное.
Утверждение № 2 верное.

3) Для нагревания 1 кг сероуглерода до температуры кипения необходимо количество теплоты, равное 198 кДж.
Для вычислений необходимы значения удельной теплоемкости жидкого сероуглерода и его температуры кипения. Этих величин нет в справочных данных, поэтому вычисления невозможны.
Утверждение № 3 неверное.

4) Эфир закипит, когда давление его насыщенных паров превысит 442 мм рт. ст.
5) При кипении в открытом сосуде давление насыщенных паров эфира равно атмосферному давлению.
При кипении жидкости давление ее насыщенных паров в пузырьках равно внешнему давлению p_вн в этой жидкости. В открытом сосуде внешнее давление равно атмосферному p_атм = 10⁵ Па ≈ 750 мм рт. ст.
Утверждение № 4 неверное.
Утверждение № 5 верное.
Ответ: 25.

9.30 (12.36). При одинаковой температуре 20 °С давление насыщенных паров воды равно 17,4 мм рт. ст., сероуглерода — 198 мм рт. ст., а эфира — 442 мм рт. ст.
Из предложенного перечня выберите все правильные утверждения, согласующиеся с этими данными.
1) При одном и том же внешнем давлении эфир кипит при более высокой температуре, чем сероуглерод.
2) При одном и том же внешнем давлении температура кипения воды выше, чем у сероуглерода.
3) Для нагревания 1 кг сероуглерода до температуры кипения необходимо количество теплоты, равное 198 кДж.
4) Эфир закипит, когда давление его насыщенных паров превысит 442 мм рт. ст.
5) При кипении в открытом сосуде давление насыщенных паров эфира равно атмосферному давлению.
Ответ: ____.

Источники:
1. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2022. — 736 с. — (ЕГЭ. ФИПИ — школе).
2. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2024. — 496 с. — (ЕГЭ. Отличный результат. Учебная книга).