13. В вертикальном цилиндре, закрытом лёгким поршнем, находится бензол С6Н6 при температуре кипения 80 °С. При сообщении бензолу количества теплоты Q часть его превращается в пар, который при изобарном расширении совершает работу А. Удельная теплота парообразования бензола L = 396 *103 Дж/кг, его молярная масса М = 78 *10-3 кг/моль. Какая часть подведённого к бензолу количества теплоты переходит в работу? Объёмом жидкого бензола пренебречь.

При изобарном процессе подводимая теплота идет на совершение работы и изменение внутренней энергии.

Количество теплоты, необходимое для превращения бензола в пар, равно $$Q = mL$$, где $$m$$ - масса бензола.

Работа, совершаемая при изобарном расширении, определяется как $$A = p\Delta V$$.

Для одного моля идеального газа $$pV = RT$$, где $$R$$ - универсальная газовая постоянная, $$T$$ - температура.

Изменение объема при превращении жидкости в пар можно оценить, пренебрегая объемом жидкости:

$$\Delta V = V_{\text{пар}} = \frac{m}{M} \frac{RT}{p}$$, где $$M$$ - молярная масса бензола.

Тогда работа:

$$A = p \Delta V = \frac{m}{M} RT$$

Отношение работы к подведенному теплу:

$$\frac{A}{Q} = \frac{\frac{m}{M} RT}{mL} = \frac{RT}{ML} = \frac{8.31 \text{ Дж/(моль К)} \cdot (80 + 273.15) \text{ К}}{78 \cdot 10^{-3} \text{ кг/моль} \cdot 396 \cdot 10^3 \text{ Дж/кг}} = \frac{8.31 \cdot 353.15}{78 \cdot 396} = \frac{2935.77}{30888} = 0.095$$

Ответ: 0,095