Question

Сколько теплоты потребуется,чтобы превратить в пар 0,2 кг спирта и столько же эфира,если они взяты при температуре 20 градусов? В сосуд,содержащий 255 г воды при температуре 22 градуса,ввели 14 г водяного пара при температуре 100 градусов.Определить конечную температуру воды.Теплоемкость сосуда и теплообмен с окружающей средой не учитывать.

Answer 1

1.   Q1=C*m(t2-t1) 
Q2=Л*m, где m-масса эфира,С-удельная теплоёмкость эфира.Л-удельная теплота испарения эфира. t2-предполагаемая температура испарения эфира(ищи в таблицах/приложениях к учебнику) 

2.Так как и там и там вода, то уравнение теплообмена:0,4(17-t)+0,01(100-t)=0 
Подставляешь значение и решаешь

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии:

Масса спирта (m1) = 0,2 кг Масса эфира (m2) = 0,2 кг Известно, что температура начального состояния для обоих веществ составляет 20 градусов Цельсия (T1).

Для определения необходимого количества теплоты (Q), чтобы превратить спирт и эфир в пар, мы можем использовать формулу:

Q = m1 * c1 * ΔT1 + m2 * c2 * ΔT2,

где

• m1 и m2 - массы спирта и эфира соответственно,
• c1 и c2 - удельные теплоемкости спирта и эфира соответственно,
• ΔT1 и ΔT2 - изменения температур для спирта и эфира соответственно.

Сперва найдем удельные теплоемкости для спирта и эфира. Удельная теплоемкость вещества измеряется в Дж/(кг·°C) или Дж/(г·°C). По таблицам можно найти удельные теплоемкости:

• Удельная теплоемкость спирта (c1) ≈ 2,4 Дж/(г·°C).
• Удельная теплоемкость эфира (c2) ≈ 2,2 Дж/(г·°C).

Теперь вычислим изменения температур:

ΔT1 = T2 - T1 = 100°C - 20°C = 80°C ΔT2 = T2 - T1 = 100°C - 20°C = 80°C

Теперь мы можем вычислить количество теплоты:

Q = 0,2 кг * 2,4 Дж/(г·°C) * 80°C + 0,2 кг * 2,2 Дж/(г·°C) * 80°C Q = 384 Дж + 352 Дж Q = 736 Дж

Теперь мы знаем, что для превращения 0,2 кг спирта и 0,2 кг эфира в пар при температуре 20°C потребуется 736 Дж теплоты.

Далее, чтобы определить конечную температуру воды в сосуде, в которую ввели 14 г водяного пара при температуре 100 градусов, мы также можем использовать закон сохранения энергии. Масса водяного пара (m3) = 14 г.

Пусть T3 - конечная температура воды.

Теплота, переданная от водяного пара к воде, равна теплоте конденсации водяного пара:

Q = m3 * L,

где

• L - удельная теплота конденсации водяного пара, которая равна приблизительно 2260 Дж/г.

Теперь мы можем выразить конечную температуру воды:

Q = m3 * L = 14 г * 2260 Дж/г = 31640 Дж

Теплота, переданная воде, равна:

Q = m_water * c_water * ΔT,

где

• m_water - масса воды в сосуде,
• c_water - удельная теплоемкость воды,
• ΔT - изменение температуры воды (конечная температура - начальная температура).

Поскольку теплоемкость сосуда и теплообмен с окружающей средой не учитываются, то теплота, переданная воде, равна теплоте конденсации водяного пара:

31640 Дж = m_water * 4,18 Дж/(г·°C) * (T3 - 22°C)

Теперь решим уравнение относительно T3:

31640 Дж = m_water * 4,18 Дж/(г·°C) * (T3 - 22°C)

T3 - 22°C = 31640 Дж / (m_water * 4,18 Дж/(г·°C))

T3 - 22°C = 7557.66 / m_water

T3 = 7557.66 / m_water + 22°C

Теперь мы можем определить значение m_water (масса воды в сосуде). Для этого вычтем массу водяного пара (14 г) из общей массы воды (255 г):

m_water = 255 г - 14 г = 241 г

Теперь мы можем найти конечную температуру воды:

T3 = 7557.66 / 241 г + 22°C

T3 ≈ 55.76°C

Итак, конечная температура воды составляет примерно 55.76°C.