Термодинамика: газовые законы, первый закон, теплота

Как оценивают задание по термодинамике
В заданиях на 9 баллов семь идут за формулы, по 1 баллу каждая, и 2 за ответ: 1 балл числовое значение и 1 балл единица измерения. Целый балл иногда дают только за перевод температуры в кельвины, поэтому записывай каждую формулу, даже если считаешь её в уме.

Количество вещества и температура

• $\nu = \dfrac{m}{M} = \dfrac{N}{N_A}$, где $N_A = 6{,}02\cdot10^{23}$ моль⁻¹.
• $R = 8{,}31$ Дж/(моль·К).
• Во всех формулах температура абсолютная: $T = t + 273$, поэтому $17\ ^\circ$C — это $290$ К.

Уравнение состояния и изопроцессы
Уравнение Клапейрона–Менделеева: $pV = \nu RT = \dfrac{m}{M}RT$. Для постоянной массы газа $\dfrac{p_1V_1}{T_1} = \dfrac{p_2V_2}{T_2}$.

Первый закон термодинамики
$Q = \Delta U + L$: теплота, полученная газом, идёт на увеличение внутренней энергии и на работу газа.

• Для одноатомного идеального газа $U = \dfrac32\nu RT$, поэтому $\Delta U = \dfrac32\nu R\Delta T$.

Молекулярно-кинетическая теория

• Основное уравнение: $p = \dfrac13 n m_0 \overline{v^2}$, где — концентрация молекул, а — масса одной молекулы.

Калориметрия

• Нагревание без смены состояния: $Q = cm\Delta T$, где $c$ даётся в Дж/(кг·К).
• Плавление: $Q = \lambda m$; парообразование: $Q = L_v m$.

Единицы и переводы, от которых зависит балл за значение
Давление в паскалях ($1$ кПа $= 10^3$ Па), объём в кубометрах ($1$ л $= 10^{-3}$ м³, поэтому л м³), температура в кельвинах, теплота и работа в джоулях. Объём, оставленный в литрах в формуле даёт результат в тысячу раз больше.