Question

Какое количество энергии нужно затратить,чтобы спирт массой 120г при температуре 20с довести до кипения и испарить?

Answer 1

Ответ:

Дано:

Масса спирта: m = 120 г = 0,12 кг.

Начальная температура: t₁ = 20 °C.

Температура кипения: t₂ = 78 °C.

Удельная теплоёмкость спирта: с = 2500 Дж/кг * °С.

Удельная теплота парообразования: L = 0,9 × 10⁶ Дж/кг.

Найти нужно общую теплоту: Q - ?

Решение:

0. Общая теплота складывается из теплоты нагревания спирта до температуры кипения и теплоты парообразования спирта, то есть:

Q = Q1 + Q2

1. Теплота нагревания: Q1 = cm (t2-t1)

2. Теплота парообразования:Q2= Lm

3. Объединяем (1), (2) и (3):Q1 = cm (t2-t1) + Q2= Lm = m(c(t2-t1)+L).

Численно получим:

Q = 0.12(2500*(78-20)+0,9 * 10⁶) = 125 400

Ответ: 125,4 кДж.

Answer 2

Для расчета количества энергии, необходимой для нагрева спирта массой 120 г до кипения и его испарения, мы можем использовать формулу:

Q = m * ΔT * c + m * ΔH_v

Где: Q - количество теплоты (энергии), необходимое для нагрева и испарения вещества (в джоулях). m - масса вещества (в килограммах). ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия). c - удельная теплоемкость вещества (в джоулях на грамм на градус Цельсия). ΔH_v - энтальпия испарения вещества (в джоулях на грамм).

Давайте сначала найдем значения c и ΔH_v для спирта. Для этого мы можем использовать средние значения для этанола (этила спирта), который является наиболее распространенным видом спирта.

c для этанола: около 2.44 J/(g°C) ΔH_v для этанола: около 38,56 kJ/mol (переведем в джоули/грамм)

Теперь мы можем выполнить расчет:

m = 120 г = 0,12 кг ΔT = 100°C (потому что мы идем от температуры комнаты 20°C до температуры кипения 78,37°C)

Сначала рассчитаем количество энергии, необходимое для нагрева:

Q1 = m * ΔT * c Q1 = 0,12 кг * 100°C * 2,44 J/(г°C) = 292,8 Дж

Теперь рассчитаем количество энергии, необходимое для испарения:

Q2 = m * ΔH_v ΔH_v для этанола: 38,56 kJ/mol = 38,56 * 1000 J/g (перевод из кДж в Дж) Q2 = 0,12 кг * 38,56 * 1000 J/g = 4636,8 Дж

Теперь сложим Q1 и Q2, чтобы получить общее количество энергии:

Q общее = Q1 + Q2 = 292,8 Дж + 4636,8 Дж = 4930,4 Дж

Итак, для нагрева спирта массой 120 г до кипения и его испарения потребуется приблизительно 4930,4 Дж энергии.