Термодинамика

Термодинамика — минимум к пробнику

Что нужно знать

Для одноатомного идеального газа:

$$U=\frac{3}{2}\nu RT=\frac{3}{2}pV,$$ $$\Delta U=\frac{3}{2}\nu R\Delta T.$$

Внутренняя энергия идеального газа зависит только от температуры.

Первый закон термодинамики:

$$Q=\Delta U+A,$$

где $A$ — работа, совершённая газом.

Частные случаи:

• изохора: $$A=0\Rightarrow Q=\Delta U;$$
• изотерма идеального газа: $$\Delta U=0\Rightarrow Q=A;$$
• адиабата: $$Q=0\Rightarrow \Delta U=-A;$$
• цикл: $$\Delta U_{\text{цикл}}=0.$$

Для изобарного процесса:

$$A=p\Delta V.$$

Почитать

• Яковлев — внутренняя энергия: https://mathus.ru/phys/u.pdf
• Яковлев — первый закон термодинамики: https://mathus.ru/phys/1zt.pdf
• Яковлев — количество теплоты: https://mathus.ru/phys/heat.pdf

Что особенно важно для ЕГЭ

На графиках и в качественных задачах всегда сначала определить:

1. меняется ли температура → знак $\Delta U$;
2. меняется ли объём → знак / наличие работы $A$;
3. затем использовать первый закон для вывода о $Q$.

Для вопроса «когда $\Delta U=Q$?» искать процесс, где работа газа равна нулю.