В вертикальном цилиндре, закрытом легким поршнем, находится бензол (С6H6) при температуре кипения t = 80 °C. При сообщении бензолу некоторого количества теплоты часть его превращается в пар, который, расширяясь при постоянном давлении, совершает работу, поднимая поршень. Удельная теплота парообразования бензола L = 396 · 103 Дж/кг, его молярная масса M = 78 · 10−3 кг/моль. Какая часть подводимого к бензолу количества теплоты идет на увеличение внутренней энергии системы? Объемом жидкого бензола и трением между поршнем и цилиндром пренебречь.
Состояние идеального газа описывается уравнение Менделеева — Клапейрона При кипении масса пара увеличивается, температура пара равна температуре кипения и остается постоянной пока весь бензол не выкипит, давление по условию также постоянно. Значит, выполняется соотношение
При передаче газу теплоты Q испаряется бензола. Найдем работу, которую совершает пар:
И по первому началу термодинамики:
откуда
то есть увеличение внутренней энергии составляет 90,5% от подводимого количества теплоты.
Ответ: 90,5%.

