Question

1)Вода массой 700 г. имеющую температуру 40 градусов Цельсия, нагрели до 100 градусов Цельсия и обратили в пар. Сколько энергии прошло на весь процесс? 2) Какое количество теплоты выделяется при конденсации при температуре 90 градусов Цельсия и дальнейшем охлаждении до 12 градусов Цельсия 7 г. спирта?

Answer 1

Решил первую задачу. Смотри в прикрепленной фотографии....

Answer 2

Для решения этих задач используем формулу для вычисления тепловой энергии:

1. Для преобразования воды в пар (при постоянном давлении) используется формула:

Q = m * L,

где: Q - тепловая энергия (в джоулях), m - масса вещества (в килограммах), L - удельная теплота парообразования (в джоулях на килограмм).

Удельная теплота парообразования для воды составляет около 2257 кДж/кг (килоджоулей на килограмм).

Масса воды: 700 г = 0.7 кг.

Изначальная температура: 40 °C. Конечная температура: 100 °C.

Сначала нужно определить количество теплоты, необходимое для нагревания воды от 40 °C до 100 °C:

Q1 = m * c * ΔT,

где: c - удельная теплоемкость воды (приблизительно 4.186 Дж/г·°C), ΔT - изменение температуры.

ΔT = 100 °C - 40 °C = 60 °C.

Теперь можно рассчитать Q1:

Q1 = 0.7 кг * 4.186 Дж/г·°C * 60 °C ≈ 176.604 Дж.

Теперь рассчитаем количество теплоты для преобразования воды в пар:

Q2 = m * L = 0.7 кг * 2257 кДж/кг = 1579.9 кДж = 1,579,900 Дж.

Тепловая энергия для всего процесса:

Q = Q1 + Q2 = 176.604 Дж + 1,579,900 Дж ≈ 1,580,076.604 Дж.

Ответ: Прошло около 1,580,076.604 Дж энергии на весь процесс.

2. В данном случае у нас два этапа: конденсация и охлаждение спирта.

Сначала рассчитаем количество теплоты для конденсации спирта при 90 °C:

Теплота конденсации (удельная теплота конденсации спирта) примерно 840 Дж/г.

Масса спирта: 7 г.

Q1 = m * L = 7 г * 840 Дж/г = 5880 Дж.

Теперь рассчитаем количество теплоты для охлаждения спирта с 90 °C до 12 °C:

Масса спирта: 7 г.

Теплоемкость спирта (приблизительно): 2.4 Дж/г·°C.

Изменение температуры (ΔT) = 90 °C - 12 °C = 78 °C.

Q2 = m * c * ΔT = 7 г * 2.4 Дж/г·°C * 78 °C ≈ 1310.4 Дж.

Тепловая энергия для всего процесса:

Q = Q1 + Q2 = 5880 Дж + 1310.4 Дж ≈ 7190.4 Дж.

Ответ: Прошло около 7190.4 Дж энергии для всего процесса конденсации и охлаждения спирта.