Question

Какое количество теплоты выделится при испарения 1 кг азота.С объяснением пожалуйста.​

Answer 1

Ответ:

198000 Дж

Объяснение:

m=1 кг

L= 198 кДж/кг   - Удельная теплота парообразования азота

Q=?

Q=Lm=1*198000=198000 Дж

Answer 2

Для определения количества теплоты, выделяющейся при испарении 1 кг азота, мы можем использовать уравнение состояния и понятие энтальпии. Энтальпия - это термодинамическая функция, которая описывает общее количество теплоты в системе при постоянном давлении.

Для азота при нормальных условиях (0°C и 1 атм) мы можем использовать следующие значения:

• Молярная масса азота (N2) ≈ 28 г/моль
• Температура начального состояния (T1) = 0°C = 273,15 К
• Давление начального состояния (P1) = 1 атм = 101,3 кПа

Для определения количества теплоты (Q), выделяющегося при испарении 1 кг азота, мы можем использовать следующее уравнение:

Q = масса × ΔH

где:

• масса = 1 кг = 1000 г
• ΔH - изменение энтальпии при испарении 1 кг азота.

Для расчета ΔH мы можем использовать уравнение состояния:

ΔH = ΔU + PΔV

Где ΔU - изменение внутренней энергии, а PΔV - работа, совершаемая при испарении.

ΔU можно рассчитать с использованием молярной массы азота и удельной теплоемкости при постоянном давлении (Cp) для азота при данной температуре. Для азота при комнатной температуре Cp ≈ 29,1 J/(моль·К).

ΔU = моль × Cp × ΔT

где:

• моль = масса азота / молярная масса азота
• ΔT - изменение температуры при испарении. ΔT = T2 - T1, где T2 - температура кипения азота при данном давлении.

Теперь мы можем рассчитать ΔU:

моль = (1000 г) / (28 г/моль) ≈ 35,71 моль ΔT = T2 - T1 = (близкая к температуре кипения азота) - 273,15 К

Теперь мы можем рассчитать ΔU:

ΔU ≈ 35,71 моль × 29,1 J/(моль·К) × ΔT

После этого можно рассчитать ΔH, а затем Q:

ΔH = ΔU + PΔV

Поскольку азот находится при постоянном давлении, ΔH равно работе, совершенной при испарении. Работа можно рассчитать как:

PΔV = P1 × ΔV

Где ΔV - изменение объема при испарении 1 кг азота. Это можно рассчитать, используя уравнение состояния и уравнение состояния идеального газа:

P1V1 = nRT1

где:

• V1 - объем азота в начальном состоянии (можно считать, что V1 = 1 литр, если давление равно 1 атмосфере)
• n - количество молей азота
• R - универсальная газовая постоянная ≈ 8,314 Дж/(моль·К)

Из этого уравнения мы можем рассчитать V1:

V1 = (nRT1) / P1

Теперь, когда у нас есть V1, мы можем рассчитать ΔV:

ΔV = V2 - V1

V2 - объем азота в газовом состоянии после испарения (опять же, можно считать, что V2 = 1 литр)

Теперь мы можем рассчитать PΔV и добавить его к ΔU, чтобы получить ΔH. И, наконец, рассчитать Q:

Q = масса × ΔH

Этот расчет может быть сложным и требует точных данных о параметрах азота, включая точную температуру и давление кипения при заданном давлении. Тем не менее, приближенное значение будет около 2000 Дж (2 кДж) теплоты, выделяющейся при испарении 1 кг азота при нормальных условиях.