При конденсации водяного пара массой 0,1 кг, взятого при температуре кипения, выделилось столько же энергии, как и при конденсации паров спирта, взя тых при температуре кипения. Определите массу спирта.
Для решения задачи нам необходимо воспользоваться формулой, которая связывает выделившуюся энергию при конденсации с массой и удельной теплоты конденсации.
Энергия, выделяющаяся при конденсации водяного пара, может быть выражена как: \[ Q_{\text{H}_2\text{O}} = m_{\text{H}_2\text{O}} \cdot L_{\text{H}_2\text{O}}, \] где:
- \( m_{\text{H}_2\text{O}} \) — масса водяного пара (0,1 кг),
- \( L_{\text{H}_2\text{O}} \) — удельная теплота конденсации водяного пара, примерно 2260 кДж/кг.
Таким образом, энергия, выделившаяся при конденсации водяного пара: \[ Q_{\text{H}_2\text{O}} = 0,1 \, \text{кг} \cdot 2260 \, \text{кДж/кг} = 226 \, \text{кДж}. \]
Теперь мы знаем, что такая же энергия выделяется и при конденсации спирта. Здесь можно записать аналогичную формулу: \[ Q_{\text{C}_2\text{H}_5\text{OH}} = m_{\text{C}_2\text{H}_5\text{OH}} \cdot L_{\text{C}_2\text{H}_5\text{OH}}, \] где \( m_{\text{C}_2\text{H}_5\text{OH}} \) — масса спирта, а \( L_{\text{C}_2\text{H}_5\text{OH}} \) — удельная теплота конденсации спирта, примерно 850 кДж/кг.
Приравняем выделившуюся энергию: \[ 226 \, \text{кДж} = m_{\text{C}_2\text{H}_5\text{OH}} \cdot 850 \, \text{кДж/кг}. \]
Теперь выразим массу спирта: \[ m_{\text{C}_2\text{H}_5\text{OH}} = \frac{226 \, \text{кДж}}{850 \, \text{кДж/кг}} \approx 0,266 \, \text{кг}. \]
Таким образом, масса спирта, при конденсации которого выделяется такое же количество энергии, равна примерно 0,266 кг.
