Question

Какое количество теплоты необходимо затратить, чтобы 4 кг эфира, взятого при температуре 10 градусов, довести до кипения и полностью выпарить

Answer 1

Дано:

m = 4 кг

t₁ = 10 °С

t₂ = 34.65°С

L = 0.4 * 10⁶ Дж/кг

c=3340 Дж/(кг • °C)

----

Найти

Решение:

Q = Lm + cm(t₂ - t₁)

Q = 0.4 * 10⁶ * 4 + 3340 * 4(34.65 - 10)

Q = 16 * 10⁵ + 329324

Q = 32934 * 10⁶

Answer 2

Для вычисления необходимого количества теплоты для нагревания и выпаривания вещества, нужно учитывать несколько факторов. Для начала, определим общее количество теплоты, необходимое для этого процесса.

1. Нагревание эфира до температуры кипения: Сначала нужно нагреть эфир с его начальной температуры до температуры кипения. Для этого воспользуемся уравнением теплообмена:

Q1 = m * c * ΔT1,

где: Q1 - количество теплоты, меряемое в джоулях (Дж), m - масса эфира (4 кг, или 4000 г), c - удельная теплоемкость эфира (предположим, что примерно равна 2.1 Дж/(град * г)), ΔT1 - изменение температуры, равное разнице между температурой кипения эфира и его начальной температурой (по условию 10 градусов).

Теперь вычислим Q1:

ΔT1 = 100 градусов (температура кипения эфира) - 10 градусов (начальная температура) = 90 градусов.

Q1 = 4000 г * 2.1 Дж/(град * г) * 90 градусов = 756 000 Дж.

2. Выпаривание эфира при его температуре кипения: Для этого нам потребуется использовать уравнение:

Q2 = m * Lv,

где: Q2 - количество теплоты для выпаривания, также меряемое в джоулях (Дж), Lv - удельная теплота парообразования эфира (Lv ≈ 26.0 Дж/г).

Теперь вычислим Q2:

Q2 = 4000 г * 26.0 Дж/г = 104 000 Дж.

3. Общее количество теплоты для нагревания и выпаривания эфира:

Q_total = Q1 + Q2 = 756 000 Дж + 104 000 Дж = 860 000 Дж.

Таким образом, чтобы довести 4 кг эфира при температуре 10 градусов до кипения и полностью выпарить, необходимо затратить 860 000 Дж теплоты.