Задание 24 ЕГЭ по физике

Запишем условие равновесия для поршня:
$F_{\mathrm{г}}-mg-F_{\mathrm{А}}=0;~F_{\mathrm{г}}=pS;~F_{\mathrm{А}}=p_0S$

Так как поршень подвижный:
$pS-mg-p_0S=0\Rightarrow p=p_0+\frac{mg}{S}=const$

Согласно первому закону термодинамики:
$Q=A+\Delta U\Rightarrow \Delta U=Q-A$
$A=p\left (V_2-V_1\right )$

Количество теплоты, необходимое для испарения бензола:
$Q=L\Delta m,$
Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона для начального и конечного состояний бензола:
$pV_1=\frac{m_1}{M}RT$
$pV_2=\frac{m_2}{M}RT$
$\Delta m=m_2-m_1,$
Преобразуем формулу работы:
$A=p\left (V_2-V_1\right )=\frac{\left (m_2-m_1\right )RT}{M}=\frac{\Delta mRT}{M}$

Искомое отношение:
$\frac{\Delta U}{Q}=\frac{Q-A}{Q}=1-\frac{A}{Q}=1-\frac{\Delta mRT}{\Delta mML}=1-\frac{RT}{LM}=1-\frac{8,31\cdot 353}{78\cdot 10^{-3}\cdot 386\cdot 10^3}\approx 0,903$

Ответ: 0,903

https://youtu.be/ukH7deBwC5Q