Теория:
Характеристика задания
1. Какой тип ответа: расчёт физической величины.
2. Какова структура содержания задания: физическая задача из раздела физики «Термодинамика».
3. Какой уровень сложности задания: базовый.
4. Как оценивается задание: правильный ответ на задание оценивается \(1\) баллом (задание считается выполненным верно, если правильно указано требуемое число или два числа).
Пример:
газ закачан в герметичный резервуар с незакреплённым поршнем. Резервуар нагревают, в результате чего газ получает количество теплоты \(45\) Дж и поршень сдвигается из первоначального положения. Определи значение работы газа по сдвигу поршня, учитывая увеличение внутренней энергии газа на \(30\) Дж.
Что проверяет задание: сформированность умения решать расчётные задачи из раздела физики «Термодинамика» (элементарная работа в термодинамике; вычисление работы по графику процесса на \(pV\)-диаграмме; первый закон термодинамики; адиабата; принципы действия тепловых машин; КПД; цикл Карно; максимальное значение КПД).
Как решить задание из примера?
| Дано | Решение |
\(Q=45\) Дж; \(\Delta U=30\) Дж | 1. Физическая модель задачи: - получение газом количества теплоты \(Q\) в процессе нагревания; - увеличение внутренней энергии газа \(U_2>U_1\Rightarrow\Delta U>0\); - совершение газом работы \(A_г\) по сдвигу поршня. 2. Физический закон: - первый закон термодинамики: \(Q=\Delta U+A_г\). (\(1\)) 3. Математическое решение задачи: - выражаем \(A_г\) из формулы (\(1\)): \(A_г=Q-\Delta U\); (\(2\)) - проверяем размерность формулы (\(2\)): \([A_г]=Дж-Дж=Дж\); - проводим вычисления: \(A_г=45-30=15\) Дж |
| Найти: \(A_г\) | Правильный ответ: \(15\) |
| Типичные ошибки | 1. Обрати внимание на фразы «работа, совершённая газом» (\(A_г\)) и «работа, совершённая над газом» (\(A_{внеш}\)): \(A_г = - A_{внеш}\). 2. Обрати внимание на фразы «внутренняя энергия увеличилась» (\(\Delta U>0\)) и «внутренняя энергия уменьшилась» (\(\Delta U<0\)) |
Какова форма ответа: запиши в бланк ответов № \(1\) целое число или
конечную десятичную дробь без указания единиц измерения физических величин (без пробелов; каждый символ — цифра, запятая, «\(-\)», «\(+\)» — пишется в отдельной клеточке).
Ответ: \(15\).