diff --git a/frontend/textbooks/physics_10_ch2.html b/frontend/textbooks/physics_10_ch2.html index f51782e..9588403 100644 --- a/frontend/textbooks/physics_10_ch2.html +++ b/frontend/textbooks/physics_10_ch2.html @@ -640,34 +640,694 @@ function wireReadBtn(paraId){ function build_p11(){ const box = document.getElementById('p11-body'); let html = ''; - html += makeCard('theory', "Внутренняя энергия", "§11", ` -

Внутренняя энергия — этот параграф в разработке (Phase 1+).

-

Здесь появятся: теория, формулы, разобранные примеры и 3–4 интерактива в стиле «алгебры 11» — таблицы, симуляции, ползунки, drag-and-drop и автопроверяемые тренажёры.

-

- Phase 0: создан скелет учебника. Phase 2+: наполнение этого § содержанием по учебнику «Физика 10» (Беларусь, 2019). -

+ + /* THEORY 1 — Термодинамическая система и внутренняя энергия */ + html += makeCard('theory', "Термодинамическая система и внутренняя энергия", "§11", ` +

Термодинамическая система — совокупность тел, способных взаимодействовать друг с другом и с окружающими телами путём обмена энергией. Система может быть изолированной (нет обмена с окружением) или открытой.

+

Внутренняя энергия $U$ — энергия движения и взаимодействия частиц системы:

+ +

Внутренняя энергия не включает:

+ +

$U$ — функция состояния: зависит только от макропараметров системы ($T$, $V$, $\\nu$).

`); + + /* THEORY 2 — Внутренняя энергия идеального газа */ + html += makeCard('rule', "Внутренняя энергия идеального газа", "§11", ` +

Для идеального одноатомного газа (He, Ne, Ar) взаимодействие молекул отсутствует, поэтому $U$ — это только кинетическая энергия молекул:

+

$$U = \\dfrac{3}{2}\\,\\nu R T = \\dfrac{3}{2}\\,N k_B T$$

+

через массу:

+

$$U = \\dfrac{3}{2}\\,\\dfrac{m}{M}\\,R T$$

+

Главное: внутренняя энергия идеального газа зависит только от температуры! Не зависит от объёма или давления.

+

Изменение внутренней энергии:

+

$$\\Delta U = \\dfrac{3}{2}\\,\\nu R\\,\\Delta T$$

+

Для двухатомных газов ($\\text{H}_2$, $\\text{N}_2$, $\\text{O}_2$) добавляются 2 вращательные степени свободы (всего $i=5$):

+

$$U = \\dfrac{5}{2}\\,\\nu R T$$

+ `); + + /* THEORY 3 — Способы изменения внутренней энергии */ + html += makeCard('example', "Способы изменения внутренней энергии", "§11", ` +

Внутреннюю энергию системы можно изменить двумя способами:

+

1) Совершение работы $A$:

+ +

2) Теплопередача $Q$:

+ +

Оба процесса объединяются первым законом термодинамики (§14):

+

$$\\Delta U = Q + A_{внеш}$$

+ `); + + /* INTERACTIVE 1 — Калькулятор внутренней энергии */ + html += `
+
ИНТЕРАКТИВ 1
Калькулятор внутренней энергии $U$
+
Задай $\\nu$, $T$ и тип газа — получи $U = \\tfrac{i}{2}\\nu RT$ и $\\Delta U$ при нагреве на $+100$ К.
+
+ + +
+
+ + +
+
+
+
+
`; + + /* INTERACTIVE 2 — График U(T) */ + html += `
+
ИНТЕРАКТИВ 2
Визуализатор $U(T)$
+
Сдвигай $\\nu$ — смотри, как линии $U(T)$ для одно- и двухатомного газа меняют наклон.
+
+ +
+
+ Одноатомный ($\\tfrac{3}{2}\\nu RT$) + Двухатомный ($\\tfrac{5}{2}\\nu RT$) +
+
+ +
+
+
`; + + /* INTERACTIVE 3 — DnD: что меняет U */ + html += `
+
ИНТЕРАКТИВ 3
Что меняет внутреннюю энергию?
+
Перетащи 6 ситуаций в соответствующий способ изменения $U$.
+
6 ситуаций — 2 способа
+
+
+
Совершение работы
+
Теплообмен
+
+
+
+
`; + + /* INTERACTIVE 4 — Тренажёр U */ + html += `
+
ИНТЕРАКТИВ 4
Тренажёр внутренней энергии
+
6 задач. $R = 8{,}3$ Дж/(моль·К). Допуск $\\pm 5\\%$.
+
Задача 1 / 6Очки: 0 / 6
+
+
+ ответ = + + + +
+
+
`; + html += secNav(null, 'p12'); html += readButton('p11'); + box.innerHTML = html; renderMath(box); + + /* IV1 — Калькулятор U */ + (function(){ + const R = 8.314; + const nu = document.getElementById('p11-iv1-nu'); + const t = document.getElementById('p11-iv1-t'); + const nuL = document.getElementById('p11-iv1-nuL'); + const tL = document.getElementById('p11-iv1-tL'); + const out = document.getElementById('p11-iv1-out'); + const fb = document.getElementById('p11-iv1-fb'); + let count = 0; let _done = false; + + function getI(){ const r = document.querySelector('input[name="p11-iv1-gas"]:checked'); return r && r.value === 'di' ? 5 : 3; } + function fmtNum(v){ return v.toLocaleString('ru-RU', {maximumFractionDigits: 0}); } + + function sync(){ + nuL.textContent = (+nu.value).toFixed(1); + const tv = +t.value; + // snap к 273, 300, 373 + const snaps = [273, 300, 373]; + let ts = tv; + for(const s of snaps){ if(Math.abs(tv - s) <= 4){ ts = s; break; } } + tL.textContent = ts; + t.dataset.snap = ts; + } + nu.addEventListener('input', sync); t.addEventListener('input', sync); sync(); + + document.getElementById('p11-iv1-go').addEventListener('click', () => { + const nv = +nu.value, tv = +(t.dataset.snap || t.value), i = getI(); + const U = i/2 * nv * R * tv; + const U2 = i/2 * nv * R * (tv + 100); + const dU = U2 - U; + const frac = i === 3 ? '\\tfrac{3}{2}' : '\\tfrac{5}{2}'; + out.innerHTML = '
Подстановка:
' + + '
$U = '+frac+'\\,\\nu R T = '+frac+' \\cdot '+nv.toFixed(1)+' \\cdot 8{,}314 \\cdot '+tv+' \\approx '+fmtNum(U)+'$ Дж
' + + '
При нагреве до $T+100 = '+(tv+100)+'$ К:
' + + '
$\\Delta U = '+frac+'\\,\\nu R \\cdot 100 \\approx '+fmtNum(dU)+'$ Дж
'; + renderMath(out); + feedback(fb, true, '✓ Вычислено.'); + count++; + if(!_done && count >= 4){ _done = true; addXp(10,'p11-iv1'); bumpProgress('p11', 15); } + }); + })(); + + /* IV2 — График U(T) */ + (function(){ + const R = 8.314; + const svg = document.getElementById('p11-iv2-svg'); + const nu = document.getElementById('p11-iv2-nu'); + const nuL = document.getElementById('p11-iv2-nuL'); + const info = document.getElementById('p11-iv2-info'); + const seen = new Set(); let _done = false; + + function render(){ + const nv = +nu.value; + nuL.textContent = nv.toFixed(1); + const W=380, H=260, pad=42; + // x: T 200..600 К; y: U 0..15 кДж + const a = axes2D(W, H, pad, 200, 600, 0, 15); + let g = a.content; + g += 'T, К'; + g += 'U, кДж'; + // мономерная U(T) в кДж: U_kJ = 1.5 * nv * R * T / 1000 + const fMono = T => 1.5 * nv * R * T / 1000; + const fDi = T => 2.5 * nv * R * T / 1000; + g += plotFunc(fMono, 200, 600, a.toX, a.toY, '#2563eb'); + g += plotFunc(fDi, 200, 600, a.toX, a.toY, '#ea580c'); + // подписи в конце линий + g += ''; + g += ''; + svg.innerHTML = g; + + const Umono300 = (1.5 * nv * R * 300).toFixed(0); + const Udi300 = (2.5 * nv * R * 300).toFixed(0); + info.innerHTML = '$\\nu = '+nv.toFixed(1)+'$ моль. При $T = 300$ К: ' + + '$U_{одно} \\approx '+Umono300+'$ Дж, ' + + '$U_{двух} \\approx '+Udi300+'$ Дж. ' + + 'Линейная зависимость $U \\propto T$; двухатомный газ имеет больше степеней свободы — наклон круче.'; + renderMath(info); + + seen.add(Math.round(nv*10)); + if(!_done && seen.size >= 4){ _done = true; addXp(10,'p11-iv2'); bumpProgress('p11', 15); } + } + nu.addEventListener('input', render); + render(); + })(); + + /* IV3 — DnD сортер */ + (function(){ + const items = [ + { id:'a1', cat:'work', html:'Сжатие газа в насосе' }, + { id:'a2', cat:'heat', html:'Нагревание чайника на плите' }, + { id:'a3', cat:'work', html:'Накачивание шины' }, + { id:'a4', cat:'heat', html:'Кубик льда тает в воде' }, + { id:'a5', cat:'work', html:'Газ расширяется в цилиндре, толкая поршень' }, + { id:'a6', cat:'heat', html:'Кофе остывает в чашке' }, + ]; + const sorter = setupSorter({ + poolId:'p11-iv3-pool', + scopeSelector:'#p11-iv3', + items: items, + cats:['work','heat'], + columnLayout:false, + }); + document.getElementById('p11-iv3-check').addEventListener('click', () => { + const fb = document.getElementById('p11-iv3-fb'); + const placedCount = items.filter(it => sorter.placed[it.id]).length; + const correct = items.filter(it => sorter.placed[it.id] === it.cat).length; + if(placedCount < items.length){ feedback(fb, false, '✗ Размести все 6 ситуаций.'); return; } + if(correct === items.length){ feedback(fb, true, '✓ Все 6 верно! +10 XP'); addXp(10,'p11-iv3'); bumpProgress('p11', 15); } + else feedback(fb, false, '✗ Правильно ' + correct + ' из 6. Попробуй ещё.'); + }); + document.getElementById('p11-iv3-reset').addEventListener('click', () => { sorter.reset(); document.getElementById('p11-iv3-fb').style.display = 'none'; }); + })(); + + /* IV4 — Тренажёр */ + (function(){ + const Q = [ + { q:'1 моль одноатомного газа при $T = 300$ К. $U$ в Дж?', ans:3735, tol:50, hint:'$U = \\tfrac{3}{2}\\nu RT = 1{,}5 \\cdot 1 \\cdot 8{,}3 \\cdot 300 = 3735$' }, + { q:'2 моль одноатомного газа при $T = 400$ К. $U$ в Дж?', ans:9960, tol:100, hint:'$U = 1{,}5 \\cdot 2 \\cdot 8{,}3 \\cdot 400 = 9960$' }, + { q:'Одноатомный газ при $T = 300$ К имеет $U = 3735$ Дж. Каким станет $U$ при $T = 600$ К (в Дж)?', ans:7470, tol:100, hint:'$U \\propto T$: при удвоении $T$ — $U$ удваивается.' }, + { q:'1 моль двухатомного газа при $T = 300$ К. $U$ в Дж?', ans:6225, tol:80, hint:'$U = \\tfrac{5}{2}\\nu RT = 2{,}5 \\cdot 1 \\cdot 8{,}3 \\cdot 300 = 6225$' }, + { q:'2 моль одноатомного газа нагрели на $\\Delta T = 100$ К. $\\Delta U$ в Дж?', ans:2490, tol:50, hint:'$\\Delta U = \\tfrac{3}{2}\\nu R \\Delta T = 1{,}5 \\cdot 2 \\cdot 8{,}3 \\cdot 100 = 2490$' }, + { q:'Зависит ли $U$ идеального газа от объёма? Введи 1 (да) или 2 (нет).', ans:2, tol:0.01, hint:'$U$ идеального газа зависит только от $T$.' }, + ]; + let i = 0, score = 0; + function show(){ + if(i >= Q.length){ + document.getElementById('p11-iv4-q').innerHTML = 'Готово! Результат: ' + score + ' / ' + Q.length; + if(score === Q.length){ addXp(15, 'p11-iv4'); bumpProgress('p11', 25); } + else if(score >= 4){ addXp(8, 'p11-iv4'); bumpProgress('p11', 15); } + return; + } + document.getElementById('p11-iv4-i').textContent = (i+1); + document.getElementById('p11-iv4-s').textContent = score; + document.getElementById('p11-iv4-q').innerHTML = Q[i].q; + document.getElementById('p11-iv4-ans').value = ''; + renderMath(document.getElementById('p11-iv4-q')); + document.getElementById('p11-iv4-fb').style.display = 'none'; + } + function go(){ + if(i >= Q.length) return; + const fb = document.getElementById('p11-iv4-fb'); + const raw = document.getElementById('p11-iv4-ans').value.replace(',', '.'); + const ans = parseFloat(raw); + if(isNaN(ans)){ feedback(fb, false, '✗ Введи число.'); return; } + if(Math.abs(ans - Q[i].ans) <= Q[i].tol + 0.001){ score++; feedback(fb, true, '✓ Верно! '+Q[i].hint+'. Дальше ▶'); } + else feedback(fb, false, '✗ Неверно. Ответ: $'+Q[i].ans+'$. '+Q[i].hint+'. Дальше ▶'); + document.getElementById('p11-iv4-s').textContent = score; + i++; + setTimeout(show, 1800); + } + document.getElementById('p11-iv4-go').addEventListener('click', go); + document.getElementById('p11-iv4-ans').addEventListener('keydown', e => { if(e.key === 'Enter') go(); }); + document.getElementById('p11-iv4-start').addEventListener('click', () => { i = 0; score = 0; show(); }); + show(); + })(); + wireReadBtn('p11'); } function build_p12(){ const box = document.getElementById('p12-body'); let html = ''; - html += makeCard('theory', "Работа в термодинамике", "§12", ` -

Работа в термодинамике — этот параграф в разработке (Phase 1+).

-

Здесь появятся: теория, формулы, разобранные примеры и 3–4 интерактива в стиле «алгебры 11» — таблицы, симуляции, ползунки, drag-and-drop и автопроверяемые тренажёры.

-

- Phase 0: создан скелет учебника. Phase 2+: наполнение этого § содержанием по учебнику «Физика 10» (Беларусь, 2019). -

+ + /* THEORY 1 — Работа газа в изобарном процессе */ + html += makeCard('theory', "Работа газа в изобарном процессе", "§12", ` +

Работа газа $A_{газ}$ — работа, совершаемая газом при изменении объёма.

+

Изобарный процесс ($p = \\text{const}$):

+

$$A_{газ} = p \\cdot \\Delta V = p\\,(V_2 - V_1)$$

+ +

Связь с работой внешних сил:

+

$$A_{внеш} = -A_{газ}$$

`); + + /* THEORY 2 — Графическое представление работы */ + html += makeCard('rule', "Графическое представление работы", "§12", ` +

В координатах $p$–$V$ работа газа равна площади под кривой процесса:

+

$$A_{газ} = \\int_{V_1}^{V_2} p\\,dV$$

+ + + + + + + + + + + + + + +
ПроцессГеометрия площадиРабота
Изобара ($p$=const)прямоугольник$A = p\\,\\Delta V$
Изохора ($V$=const)нет ширины$A = 0$
Изотерма ($T$=const)под гиперболой$A = \\nu RT\\ln\\dfrac{V_2}{V_1}$
Циклвнутри замкнутой кривой$A_{цикл}$ за оборот
+

Геометрический смысл важен для расчёта работы тепловых двигателей (§15).

+ `); + + /* THEORY 3 — Работа в изотермическом процессе */ + html += makeCard('example', "Работа в изотермическом процессе", "§12", ` +

Изотермический процесс ($T = \\text{const}$, $pV = \\text{const}$):

+

$$A_{газ} = \\nu R T \\ln\\dfrac{V_2}{V_1}$$

+

Это логарифмическая формула — применима при медленном (квазистатическом) изотермическом изменении объёма.

+

Для идеального газа при $T = \\text{const}$ внутренняя энергия не меняется ($\\Delta U = 0$), вся подведённая теплота превращается в работу: $Q = A_{газ}$.

+

Примеры:

+ + `); + + /* INTERACTIVE 1 — Работа на PV-диаграмме (главный) */ + html += `
+
ИНТЕРАКТИВ 1
Работа на $p$–$V$ диаграмме
+
Переключи процесс и сдвигай параметры — закрашенная площадь под кривой и есть работа $A_{газ}$.
+
+ + + +
+
+
+ +
+
+
`; + + /* INTERACTIVE 2 — Калькулятор работы */ + html += `
+
ИНТЕРАКТИВ 2
Калькулятор работы $A_{газ}$
+
Выбери тип процесса, введи параметры — получи работу с подстановкой формулы.
+
+ + + +
+
+
+
+ +
`; + + /* INTERACTIVE 3 — Знак работы (квикфайр) */ + html += `
+
ИНТЕРАКТИВ 3
Знак работы газа
+
6 ситуаций. Выбери знак работы газа: $A > 0$, $A < 0$ или $A = 0$.
+
Задание 1 / 6Очки: 0 / 6
+
+
+ + + +
+ +
`; + + /* INTERACTIVE 4 — Тренажёр работы */ + html += `
+
ИНТЕРАКТИВ 4
Тренажёр работы
+
5 задач. $R = 8{,}3$ Дж/(моль·К), 1 атм = $10^5$ Па, 1 л = $10^{-3}$ м³. Допуск $\\pm 5\\%$.
+
Задача 1 / 5Очки: 0 / 5
+
+
+ ответ = + + + +
+ +
`; + html += secNav('p11', 'p13'); html += readButton('p12'); + box.innerHTML = html; renderMath(box); + + /* IV1 — PV-диаграмма с закрашиванием площади */ + (function(){ + const R = 8.314; + const slBox = document.getElementById('p12-iv1-sliders'); + const svg = document.getElementById('p12-iv1-svg'); + const info = document.getElementById('p12-iv1-info'); + const COL = { bar:'#2563eb', hor:'#10b981', iso:'#ea580c' }; + const seen = new Set(); let _done = false; + + function getMode(){ const r = document.querySelector('input[name="p12-iv1-proc"]:checked'); return r ? r.value : 'bar'; } + + function buildSliders(){ + const m = getMode(); + let h = ''; + if(m === 'bar'){ + h += ''; + h += ''; + h += ''; + } else if(m === 'hor'){ + h += ''; + h += ''; + h += ''; + } else { + h += ''; + h += ''; + h += ''; + } + slBox.innerHTML = h; + renderMath(slBox); + slBox.querySelectorAll('input[type=range]').forEach(i => i.addEventListener('input', render)); + } + + function render(){ + const m = getMode(); + const W=420, H=280, pad=44; + // оси: V 0..10 л × p 0..5 атм + const a = axes2D(W, H, pad, 0, 10, 0, 5); + let g = a.content; + g += 'V, л'; + g += 'p, атм'; + + let A_J = 0, formula = '', label = ''; + const color = COL[m]; + + if(m === 'bar'){ + let v1 = +document.getElementById('p12-iv1-v1').value; + let v2 = +document.getElementById('p12-iv1-v2').value; + const p = +document.getElementById('p12-iv1-p').value; + document.getElementById('p12-iv1-v1L').textContent = v1.toFixed(1); + document.getElementById('p12-iv1-v2L').textContent = v2.toFixed(1); + document.getElementById('p12-iv1-pL').textContent = p.toFixed(1); + // площадь = прямоугольник между V1 и V2 на высоте p + const vL = Math.min(v1, v2), vR = Math.max(v1, v2); + const sign = v2 >= v1 ? '+' : '−'; + g += ''; + g += ''; + // вертикали состояний + g += ''; + g += ''; + g += '1'; + g += '2'; + // стрелка направления + const xMid = (a.toX(v1)+a.toX(v2))/2; + g += ''; + + const dV = (v2 - v1) * 1e-3; // м³ + A_J = p * 1e5 * dV; + formula = '$A_{газ} = p \\cdot \\Delta V = '+p.toFixed(1)+' \\cdot 10^5 \\cdot ('+v2.toFixed(1)+' - '+v1.toFixed(1)+') \\cdot 10^{-3} = '+A_J.toFixed(0)+'$ Дж'; + label = (v2 > v1 ? 'расширение' : (v2 < v1 ? 'сжатие' : 'ΔV=0')); + } else if(m === 'hor'){ + const v = +document.getElementById('p12-iv1-v1').value; + const p1 = +document.getElementById('p12-iv1-p').value; + const p2 = +document.getElementById('p12-iv1-p2').value; + document.getElementById('p12-iv1-v1L').textContent = v.toFixed(1); + document.getElementById('p12-iv1-pL').textContent = p1.toFixed(1); + document.getElementById('p12-iv1-p2L').textContent = p2.toFixed(1); + // вертикальная линия V = const + g += ''; + g += '1'; + g += '2'; + A_J = 0; + formula = '$A_{газ} = 0$, т.к. $\\Delta V = 0$ (изохорный процесс).'; + label = 'изохорно'; + } else { + let v1 = +document.getElementById('p12-iv1-v1').value; + let v2 = +document.getElementById('p12-iv1-v2').value; + const T = +document.getElementById('p12-iv1-t').value; + document.getElementById('p12-iv1-v1L').textContent = v1.toFixed(1); + document.getElementById('p12-iv1-v2L').textContent = v2.toFixed(1); + document.getElementById('p12-iv1-tL').textContent = T; + // p(V) = nu*R*T / V; на 1 моль; p в атм при V в л + // p_атм = (1 * 8.314 * T) / (V_л * 1e-3) / 1e5 = 8.314*T / (V*100) + const NU = 1; + const fAtm = V => (NU * R * T) / (V * 1e-3) / 1e5; + // нарисовать кривую (всю гиперболу) + g += plotFunc(fAtm, 0.5, 10, a.toX, a.toY, color, 240); + // закрасить площадь между V1, V2 + const vL = Math.min(v1, v2), vR = Math.max(v1, v2); + let d = 'M'+a.toX(vL)+','+a.toY(0); + const N = 80; + for(let i = 0; i <= N; i++){ + const V = vL + (vR - vL) * i / N; + const pp = Math.min(fAtm(V), 5); + d += ' L'+a.toX(V).toFixed(2)+','+a.toY(pp).toFixed(2); + } + d += ' L'+a.toX(vR)+','+a.toY(0)+' Z'; + g += ''; + g += '1'; + g += '2'; + + A_J = NU * R * T * Math.log(v2 / v1); + formula = '$A_{газ} = \\nu RT \\ln\\dfrac{V_2}{V_1} = 1 \\cdot 8{,}314 \\cdot '+T+' \\cdot \\ln\\dfrac{'+v2.toFixed(1)+'}{'+v1.toFixed(1)+'} \\approx '+A_J.toFixed(0)+'$ Дж'; + label = (v2 > v1 ? 'изотермическое расширение' : (v2 < v1 ? 'изотермическое сжатие' : 'V₁ = V₂')); + } + svg.innerHTML = g; + + const sgn = A_J > 0.5 ? 'положительная' : (A_J < -0.5 ? 'отрицательная' : 'нулевая'); + info.innerHTML = '
'+label.charAt(0).toUpperCase()+label.slice(1)+' · работа '+sgn+'.
' + + '
'+formula+'
'; + renderMath(info); + + seen.add(m + ':' + Math.round(A_J/10)); + if(!_done && seen.size >= 4){ _done = true; addXp(10,'p12-iv1'); bumpProgress('p12', 15); } + } + document.querySelectorAll('input[name="p12-iv1-proc"]').forEach(r => r.addEventListener('change', () => { buildSliders(); render(); })); + buildSliders(); + render(); + })(); + + /* IV2 — Калькулятор работы */ + (function(){ + const R = 8.314; + const tabs = document.getElementById('p12-iv2-tabs'); + const inpsBox = document.getElementById('p12-iv2-inputs'); + const out = document.getElementById('p12-iv2-out'); + const fb = document.getElementById('p12-iv2-fb'); + const used = new Set(); let _done = false; + let mode = 'bar'; + + function fieldHTML(id, label, val){ + return ''; + } + function build(){ + let h = ''; + if(mode === 'bar'){ + h += fieldHTML('p12-iv2-p','$p$, атм','2'); + h += fieldHTML('p12-iv2-v1','$V_1$, л','5'); + h += fieldHTML('p12-iv2-v2','$V_2$, л','10'); + } else if(mode === 'hor'){ + h += '
В изохорном процессе $\\Delta V = 0$, поэтому $A_{газ} = 0$ при любых параметрах.
'; + } else { + h += fieldHTML('p12-iv2-nu','$\\nu$, моль','1'); + h += fieldHTML('p12-iv2-t','$T$, К','300'); + h += fieldHTML('p12-iv2-v1','$V_1$, л','2'); + h += fieldHTML('p12-iv2-v2','$V_2$, л','4'); + } + inpsBox.innerHTML = h; + renderMath(inpsBox); + out.innerHTML = ''; + fb.style.display = 'none'; + } + function num(id){ const el = document.getElementById(id); return el ? parseFloat((el.value||'').replace(',','.')) : NaN; } + function calc(){ + let A = 0, res = ''; + if(mode === 'bar'){ + const p = num('p12-iv2-p'), v1 = num('p12-iv2-v1'), v2 = num('p12-iv2-v2'); + if(![p,v1,v2].every(x => isFinite(x)) || p <= 0 || v1 <= 0 || v2 <= 0){ feedback(fb,false,'✗ Все значения должны быть положительными.'); return; } + A = p * 1e5 * (v2 - v1) * 1e-3; + res = '$A_{газ} = p \\cdot \\Delta V = '+p+' \\cdot 10^5 \\cdot ('+v2+' - '+v1+') \\cdot 10^{-3} = '+A.toFixed(0)+'$ Дж'; + } else if(mode === 'hor'){ + A = 0; + res = '$A_{газ} = 0$, поскольку $\\Delta V = 0$.'; + } else { + const nv = num('p12-iv2-nu'), T = num('p12-iv2-t'), v1 = num('p12-iv2-v1'), v2 = num('p12-iv2-v2'); + if(![nv,T,v1,v2].every(x => isFinite(x) && x > 0)){ feedback(fb,false,'✗ Все значения должны быть положительными.'); return; } + A = nv * R * T * Math.log(v2 / v1); + res = '$A_{газ} = \\nu RT\\ln\\dfrac{V_2}{V_1} = '+nv+' \\cdot 8{,}314 \\cdot '+T+' \\cdot \\ln\\dfrac{'+v2+'}{'+v1+'} \\approx '+A.toFixed(0)+'$ Дж'; + } + out.innerHTML = '
'+res+'
' + + '
Ответ: '+A.toFixed(0)+' Дж
'; + renderMath(out); + feedback(fb, true, '✓ Вычислено.'); + used.add(mode); + if(!_done && used.size === 3){ _done = true; addXp(10,'p12-iv2'); bumpProgress('p12', 15); } + } + tabs.querySelectorAll('button').forEach(b => { + b.addEventListener('click', () => { + mode = b.dataset.mode; + tabs.querySelectorAll('button').forEach(x => { x.className = 'btn'; x.style.background=''; x.style.borderColor=''; }); + b.className = 'btn primary'; + const colMap = { bar:'#2563eb', hor:'#10b981', iso:'#ea580c' }; + b.style.background = colMap[mode]; b.style.borderColor = colMap[mode]; + build(); + }); + }); + document.getElementById('p12-iv2-go').addEventListener('click', calc); + build(); + })(); + + /* IV3 — Знак работы (квикфайр) */ + (function(){ + const Q = [ + { q:'Газ изобарно расширяется от $V_1 = 2$ л до $V_2 = 5$ л.', ans:'pos' }, + { q:'Газ изобарно сжимается от $V_1 = 8$ л до $V_2 = 3$ л.', ans:'neg' }, + { q:'Газ в герметичном сосуде нагревают (изохорно).', ans:'zero' }, + { q:'Газ изотермически расширяется ($V_2 > V_1$).', ans:'pos' }, + { q:'Газ толкает поршень наружу.', ans:'pos' }, + { q:'Внешние силы сжимают газ. Знак $A_{газ}$?', ans:'neg' }, + ]; + let i = 0, score = 0; let _done = false; + const box = document.getElementById('p12-iv3'); + function show(){ + const qEl = document.getElementById('p12-iv3-q'); + const fb = document.getElementById('p12-iv3-fb'); + if(i >= Q.length){ + qEl.innerHTML = 'Готово! Результат: ' + score + ' / ' + Q.length; + renderMath(qEl); + if(!_done){ + _done = true; + if(score === Q.length){ addXp(15,'p12-iv3'); bumpProgress('p12', 25); } + else if(score >= 4){ addXp(8,'p12-iv3'); bumpProgress('p12', 15); } + } + return; + } + document.getElementById('p12-iv3-i').textContent = (i+1); + document.getElementById('p12-iv3-s').textContent = score; + qEl.innerHTML = Q[i].q; + renderMath(qEl); + fb.style.display = 'none'; + } + box.querySelectorAll('button[data-sgn]').forEach(b => { + b.addEventListener('click', () => { + if(i >= Q.length) return; + const fb = document.getElementById('p12-iv3-fb'); + const ans = b.dataset.sgn; + if(ans === Q[i].ans){ score++; feedback(fb, true, '✓ Верно! Дальше ▶'); } + else { + const labels = {pos:'$A>0$', neg:'$A<0$', zero:'$A=0$'}; + feedback(fb, false, '✗ Неверно. Правильно: '+labels[Q[i].ans]+'. Дальше ▶'); + } + document.getElementById('p12-iv3-s').textContent = score; + i++; + setTimeout(show, 1500); + }); + }); + show(); + })(); + + /* IV4 — Тренажёр работы */ + (function(){ + const Q = [ + { q:'Изобарно при $p = 2$ атм газ расширили от 5 л до 10 л. Работа газа в Дж?', ans:1000, tol:30, hint:'$A = p\\Delta V = 2 \\cdot 10^5 \\cdot 5 \\cdot 10^{-3} = 1000$ Дж' }, + { q:'Изохорно газ нагрели от 300 К до 600 К. Работа газа в Дж?', ans:0, tol:1, hint:'$\\Delta V = 0 \\Rightarrow A = 0$' }, + { q:'Изобарно при $p = 1$ атм газ сжали от 10 л до 4 л. Работа газа в Дж (со знаком)?', ans:-600, tol:20, hint:'$A = 10^5 \\cdot (-6 \\cdot 10^{-3}) = -600$ Дж' }, + { q:'Изотермически 1 моль газа при $T = 300$ К расширили от 2 л до 4 л. Работа газа в Дж?', ans:1726, tol:50, hint:'$A = \\nu RT\\ln(V_2/V_1) = 8{,}3 \\cdot 300 \\cdot \\ln 2 \\approx 1726$ Дж' }, + { q:'Газ при $p = 3$ атм совершил работу $A = 1500$ Дж. Найди $\\Delta V$ в литрах.', ans:5, tol:0.2, hint:'$\\Delta V = A/p = 1500/(3 \\cdot 10^5) = 5 \\cdot 10^{-3}$ м³ = 5 л' }, + ]; + let i = 0, score = 0; + function show(){ + if(i >= Q.length){ + document.getElementById('p12-iv4-q').innerHTML = 'Готово! Результат: ' + score + ' / ' + Q.length; + if(score === Q.length){ addXp(15, 'p12-iv4'); bumpProgress('p12', 25); } + else if(score >= 3){ addXp(8, 'p12-iv4'); bumpProgress('p12', 15); } + return; + } + document.getElementById('p12-iv4-i').textContent = (i+1); + document.getElementById('p12-iv4-s').textContent = score; + document.getElementById('p12-iv4-q').innerHTML = Q[i].q; + document.getElementById('p12-iv4-ans').value = ''; + renderMath(document.getElementById('p12-iv4-q')); + document.getElementById('p12-iv4-fb').style.display = 'none'; + } + function go(){ + if(i >= Q.length) return; + const fb = document.getElementById('p12-iv4-fb'); + const raw = document.getElementById('p12-iv4-ans').value.replace(',', '.'); + const ans = parseFloat(raw); + if(isNaN(ans)){ feedback(fb, false, '✗ Введи число.'); return; } + if(Math.abs(ans - Q[i].ans) <= Q[i].tol + 0.001){ score++; feedback(fb, true, '✓ Верно! '+Q[i].hint+'. Дальше ▶'); } + else feedback(fb, false, '✗ Неверно. Ответ: $'+Q[i].ans+'$. '+Q[i].hint+'. Дальше ▶'); + document.getElementById('p12-iv4-s').textContent = score; + i++; + setTimeout(show, 1800); + } + document.getElementById('p12-iv4-go').addEventListener('click', go); + document.getElementById('p12-iv4-ans').addEventListener('keydown', e => { if(e.key === 'Enter') go(); }); + document.getElementById('p12-iv4-start').addEventListener('click', () => { i = 0; score = 0; show(); }); + show(); + })(); + wireReadBtn('p12'); }