Дано

V = 1 л = 1\cdot 10^{-3} м^3, t_{кип} = -186\,^\circC \Rightarrow T_1 = 87 К, t_2 = 0\,^\circC \Rightarrow T_2 = 273 К, \rho = 1400 кг/м^3, L = 87 кДж/кг = 87000 Дж/кг, M = 0{,}040 кг/моль, p = const.

Найти: Q.

Идея

Путь аргона делится на два этапа, и за каждый надо «заплатить» теплом. Сначала жидкость, уже доведённая до кипения, целиком превращается в пар — на это уходит теплота испарения (температура при этом не меняется). А потом получившийся газ нужно ещё догреть от -186\,^\circC до 0\,^\circC при постоянном давлении. Складываем обе порции тепла.

Масса аргона. m = \rho V = 1400 \cdot 10^{-3} = 1{,}4 кг.

Этап 1 — испарение при кипении. Q_1 = Lm = 87000 \cdot 1{,}4 = 121800 Дж \approx 121{,}8 кДж.

Этап 2 — нагрев газа при p = const. Это изобарный нагрев идеального газа от T_1 = 87 К до T_2 = 273 К. По первому закону термодинамики тепло идёт и на внутреннюю энергию, и на работу: Q_2 = \dfrac{5}{2}\nu R(T_2 - T_1) (аргон одноатомный).

Число молей: \nu = \dfrac{m}{M} = \dfrac{1{,}4}{0{,}040} = 35 моль. Разность температур \Delta T = 273 - 87 = 186 К.

Q_2 = \dfrac{5}{2}\cdot 35 \cdot 8{,}31 \cdot 186 \approx 135200 Дж \approx 135{,}2 кДж.

Итог

Q = Q_1 + Q_2 = 121{,}8 + 135{,}2 \approx 257 кДж.

Ответ: Q \approx 257 кДж.