Для решения задачи нам необходимо найти общее количество теплоты, затраченное на нагрев ртути до температуры кипения и на её последующее испарение.
Давайте разделим решение на два этапа:
Нагрев ртути от 37 °С до 357 °С (температуры кипения): Формула для расчета количества теплоты, необходимого для нагрева, выглядит так: \[ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T \] где \(Q_1\) — количество теплоты, \(m\) — масса ртути (100 г = 0,1 кг), \(c\) — удельная теплоемкость ртути (130 Дж/кг·°C), \(\Delta T\) — изменение температуры (357 °C - 37 °C = 320 °C).
Подставим значения: \[ Q_1 = 0,1 \, \text{кг} \cdot 130 \, \text{Дж/кг·°C} \cdot 320 \, °C \] \[ Q_1 = 0,1 \cdot 130 \cdot 320 = 4160 \, \text{Дж} \]
Испарение ртути при 357 °С: Количество теплоты, необходимое для испарения, рассчитывается по формуле: \[ Q_2 = m \cdot L \] где \(L\) — удельная теплота парообразования ртути (0,3 × 10^6 Дж/кг).
Подставляем значения: \[ Q_2 = 0,1 \, \text{кг} \cdot 0,3 \times 10^6 \, \text{Дж/кг} \] \[ Q_2 = 0,1 \cdot 300000 = 30000 \, \text{Дж} \]
Теперь найдем общее количество теплоты, необходимое для нагрева и испарения ртути: \[ Q_{total} = Q_1 + Q_2 = 4160 \, \text{Дж} + 30000 \, \text{Дж} = 34160 \, \text{Дж} \]
Таким образом, общее количество теплоты, затраченное при нагреве и испарении ртути, составляет 34160 Дж.
