Задание 23 ЕГЭ по физике

$1.$ При уменьшении объема в $2$ раза при постоянной температуре конденсируется половина пара: $\Delta m = \frac{4}{2} = 2\,\text{г} = 0.002\,\text{кг}$

$2.$ Изменение внутренней энергии при конденсации:
$\Delta U = -L \cdot \Delta m = -2.3 \cdot 10^6 \cdot 0.002 = -4\space600\,\text{Дж}$

$3.$ Работа, совершенная над системой при сжатии:$A = p \Delta V = \frac{p V_0}{2}$

$4.$ Используем уравнение состояния идеального газа:

$p V_0 = \frac{m}{M} R T$

$A = \frac{1}{2} \cdot \frac{m}{M} R T = \frac{1}{2} \cdot \frac{0.004}{0.018} \cdot 8.31 \cdot 373 \approx 344\,\text{Дж}$

$5.$ По первому началу термодинамики:

$Q = A -\Delta U = 344 -(-4\space600) = 4\space944\,\text{Дж} \approx 5\,\text{кДж}$

Ответ: отведенное количество теплоты составляет $5\,\text{кДж}.$