Первый закон термодинамики: как сдать ЕГЭ по физике и не переплачивать

Не парься, всю термодинамику зубрить не надо. На экзамене спрашивают три вещи:
- Внутренняя энергия: U = 3/2 νRT для одноатомного газа, плюс формулы для изменения ΔU.
- Работа газа: A = pΔV в изобарном процессе, для других — площадь под графиком pV.
- Количество теплоты: Q = cmΔT, Q = λm, Q = rm — фазы.

Типовые задания: №8 (расчет по графику), №9 (качественная задача на применение первого закона), №25 (расчетная задача высокого уровня). Чаще всего просят найти ΔU, A или Q в изопроцессах. Если знаешь, что ΔU = Q — A для газа, ты уже в плюсе.

1. Запомни знаки: газ совершает работу — A положительна, над газом — отрицательна. Теплота подводится — Q положительно, отводится — отрицательно. Не путай с работой внешних сил (там A' = -A).
2. В адиабатном процессе Q = 0, значит ΔU = -A. Если газ расширяется — охлаждается. Это ловушка: многие думают, что работа всегда увеличивает энергию.
3. Для изохорного процесса работа A = 0, поэтому ΔU = Q. Вся теплота идет на изменение внутренней энергии — температура растет. Для изобарного: Q = ΔU + pΔV. Зная ΔU по формуле, считаешь быстро.

Эти штуки экономят минуты, а на ЕГЭ каждая секунда на вес золота.

Ошибка №1: путают работу газа и работу внешних сил. В первом законе A — работа газа. Если в задаче сказано «над газом совершили работу 200 Дж», то A = -200 Дж.
Ошибка №2: забывают про знак Q. «Газ отдал 100 Дж теплоты» — Q = -100 Дж.
Ошибка №3: в изотермическом процессе ΔU = 0, но некоторые упорно считают ΔU по ΔT. Запомни: T постоянна, значит ΔU = 0, Q = A.

Как не наступать на грабли? Решай минимум 5 задач по теме, проговаривая каждый знак вслух. Или попроси Наставника AI — персонаж сам проверит твой ход мыслей.

Задача: Идеальный одноатомный газ в количестве 2 моль находится в цилиндре под поршнем. Газ изобарно нагревают от 300 К до 400 К. Какое количество теплоты получил газ? Атмосферное давление 10^5 Па, объем газа в начальном состоянии 0.05 м^3.

Решение:
Шаг 1: Записываем первый закон: Q = ΔU + A.
Шаг 2: ΔU = 3/2 νRΔT = 1.5 * 2 * 8.31 * 100 = 2493 Дж.
Шаг 3: Работа газа при изобарном процессе A = pΔV. ΔV найдем из уравнения состояния: при p=const V/T = const, V2 = V1 * T2/T1 = 0.05 * 400/300 = 0.0667 м^3. ΔV = 0.0167 м^3. A = 10^5 * 0.0167 = 1670 Дж.
Шаг 4: Q = 2493 + 1670 = 4163 Дж.

Ответ: 4163 Дж. Если округлить до целых — 4200 Дж, но лучше оставить как есть.

Сравни с ответом: на ЕГЭ принимают 4163 Дж. Главное — не забудь единицы измерения.

Выбираешь персонажа, который тебе по душе:
- Витёк объяснит «по-братски»: «Слышь, тут первый закон — это как с деньгами: сколько заработал (Q), столько потратил на хату (ΔU) и на развлечения (A). Понял, да?»
- Анна Сергеевна — по-советски: «Запомните, дети: теплота, работа и внутренняя энергия. Никаких вольностей, только формула.»
- Криштиану — как Месси на тренировке: «Фокус, дисциплина, точность. Q — это пас, A — удар, ΔU — гол. Сделай это.»

Ты говоришь голосом задачу, персонаж отвечает голосом же. Если тупишь — он даёт подсказки, а не готовый ответ (сократовский метод). И всё это в чате, с геймификацией: XP, уровни, баттлы с друзьями.

Попробуй прямо сейчас: скажи «Привет, Витёк, объясни первый закон» — и получишь разговор без регистрации.

Сравни: репетитор по физике берёт 2000 рублей за час. А Наставник AI — 995 рублей за месяц доступа ко всем предметам (физика, математика, русский, химия, биология, история, обществознание, информатика, английский, литература, география). Это как одна пицца. Или два похода в кино.

На старте скидка 50% — фиксируется навсегда. Платишь 995 вместо 1990. А ещё есть бесплатный тариф: 1 урок + баттлы без карты. Заходи на nastavnik-ai.ru, выбирай персонажа и вперёд.

Элитный тариф 4995 рублей — безлимит на всё, включая клон голоса родителя или кумира (через ElevenLabs). Но для начала хватит стандарта.