Для решения задачи, нам нужно рассчитать, сколько теплоты необходимо для превращения 300 г эфира при температуре 10 °C в пар. Этот процесс можно разбить на несколько этапов:
- Нагрев эфира от начальной температуры до температуры кипения.
- Парообразование при температуре кипения.
Этап 1: Нагрев эфира.
Для расчета тепла, необходимого для нагрева, используем формулу:
\[ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T \]
где:
- \( Q_1 \) — теплота, необходимая для нагрева,
- \( m \) — масса вещества (в нашем случае 300 г = 0,3 кг),
- \( c \) — удельная теплоёмкость (2,35 кДж/кг·°C),
- \( \Delta T \) — изменение температуры (температура кипения - начальная температура = 35 °C - 10 °C = 25 °C).
Теперь подставим значения:
\[ Q_1 = 0,3 \, \text{кг} \cdot 2,35 \, \text{кДж/кг·°C} \cdot 25 \, \text{°C} \]
\[ Q_1 = 0,3 \cdot 2,35 \cdot 25 = 17,625 \, \text{кДж} \]
Этап 2: Парообразование.
Чтобы найти теплоту, необходимую для парообразования, используем формулу:
\[ Q_2 = m \cdot L \]
где:
- \( Q_2 \) — теплота, необходимая для парообразования,
- \( L \) — удельная теплота парообразования (0,4 МДж/кг = 400 кДж/кг).
Подставляем значения:
\[ Q_2 = 0,3 \, \text{кг} \cdot 400 \, \text{кДж/кг} \]
\[ Q_2 = 120 \, \text{кДж} \]
Общая теплота:
Теперь сложим обе части, чтобы получить общее количество теплоты, необходимое для превращения эфира в пар:
\[ Q_{total} = Q_1 + Q_2 \]
\[ Q_{total} = 17,625 \, \text{кДж} + 120 \, \text{кДж} \]
\[ Q_{total} = 137,625 \, \text{кДж} \]
Таким образом, для превращения 300 г эфира при температуре 10 °C в пар потребуется примерно 137,63 кДж теплоты.