Чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для превращения эфира массой 124 г (0,124 кг) в пар при температуре 23 °C, сначала отметим, что необходимо провести две стадии:
Подогревание эфира с 23 °C до 35 °C (температуры кипения).
Парообразование эфира при 35 °C.
Подогревание эфира:
Формула для расчета теплоты, необходимой для нагрева вещества, выглядит так:
\[ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T \]
где:
- \( Q_1 \) — количество теплоты, необходимое для нагрева,
- \( m \) — масса вещества (в кг),
- \( c \) — удельная теплоёмкость (в Дж/(кг·°C)),
- \( \Delta T \) — изменение температуры (в °C).
Подставим известные значения:
- \( m = 0,124 \) кг,
- \( c = 2300 \) Дж/(кг·°C),
- \( \Delta T = 35 - 23 = 12 \) °C.
Теперь вычислим:
\[ Q_1 = 0,124 \, \text{кг} \cdot 2300 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 12 \, \text{°C} \]
\[ Q_1 = 0,124 \cdot 2300 \cdot 12 \]
\[ Q_1 = 0,124 \cdot 27600 \]
\[ Q_1 \approx 3422,4 \, \text{Дж} \]
- Парообразование:
Формула для расчета теплоты, необходимой для парообразования, выглядит так:
\[ Q_2 = m \cdot L \]
где:
- \( Q_2 \) — количество теплоты, необходимое для парообразования,
- \( L \) — удельная теплота парообразования (в Дж/кг).
Подставим известные значения:
- \( m = 0,124 \) кг,
- \( L = 352000 \) Дж/кг.
Теперь вычислим:
\[ Q_2 = 0,124 \, \text{кг} \cdot 352000 \, \text{Дж/кг} \]
\[ Q_2 = 43648 \, \text{Дж} \]
- Общее количество теплоты:
Теперь сложим количество теплоты, необходимое для подогрева, и для парообразования:
\[ Q_{\text{total}} = Q_1 + Q_2 \]
\[ Q_{\text{total}} = 3422,4 \, \text{Дж} + 43648 \, \text{Дж} \]
\[ Q_{\text{total}} = 47070,4 \, \text{Дж} \]
Таким образом, для превращения 124 г эфира в пар при температуре 23 °C потребуется примерно 47070,4 Дж теплоты.