Фазовые Переходы — Задание 8 ЕГЭ по физике №00042993

Что тут происходит: вещество было газом и отдавало теплоту окружающей среде. По графику видно, как его температура менялась по мере того, как уходила теплота. Нужно найти удельную теплоту парообразования — сколько теплоты нужно, чтобы превратить в пар $1$ кг этого вещества (при конденсации столько же выделяется).

Шаг 1 — читаем график. Первый наклонный участок (от $0$ до $1\cdot10^5$ Дж) — газ остывает. Дальше горизонтальная «полка» — температура не меняется, хотя теплота уходит: это конденсация, газ превращается в жидкость. Последний наклонный участок — остывает уже жидкость.

Шаг 2 — теплота конденсации. «Полка» начинается при $Q_1=1\cdot10^5$ Дж и заканчивается при $Q_2=4\cdot10^5$ Дж. Значит, при конденсации вещество отдало

$$Q=Q_2-Q_1=4\cdot10^5-1\cdot10^5=3\cdot10^5\ \text{Дж}$$

Шаг 3 — удельная теплота. При конденсации массы $m$ выделяется $Q=Lm$ — ровно столько, сколько нужно на парообразование той же массы. Переводим массу: $150$ г $=0{,}15$ кг. Тогда

$$L=\dfrac{Q}{m}=\dfrac{3\cdot10^5}{0{,}15}=2\cdot10^6\ \text{Дж/кг}$$

Переводим в кДж/кг ($1$ кДж $=1000$ Дж): $2\cdot10^6$ Дж/кг $=2000$ кДж/кг.

Проверим себя: у воды удельная теплота парообразования около $2300$ кДж/кг, так что $2000$ кДж/кг — вполне реальное значение для жидкости.