на сколько теплоты необходимо затратить чтобы испарить 500 грамм спирта взятого при 18°С? табличные данные с=2500Дж/кг•°С,L=9•10⁵,tкип =78°С,
Чтобы рассчитать, сколько теплоты необходимо затратить для испарения 500 грамм спирта, мы можем использовать два этапа: сначала подогреваем спирт до точки кипения, а затем испаряем его.
- Подогрев спирта до точки кипения:
Формула для расчета тепла, необходимого для подогрева вещества: \[ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta t \] где:
- \( Q_1 \) — теплота, необходимая для подогрева (в джоулях),
- \( m \) — масса спирта (в килограммах),
- \( c \) — удельная теплоемкость спирта (в Дж/кг·°С),
- \( \Delta t \) — изменение температуры (в °С).
У нас:
- Масса \( m = 500 \) г = \( 0,5 \) кг,
- Удельная теплоемкость \( c = 2500 \) Дж/кг·°С,
- Начальная температура \( t_1 = 18 \) °С,
- Конечная температура \( t_2 = 78 \) °С (температура кипения спирта).
Теперь рассчитаем изменение температуры: \[ \Delta t = t_2 - t_1 = 78°С - 18°С = 60°С. \]
Теперь подставим значения в формулу: \[ Q_1 = 0,5 \, \text{кг} \cdot 2500 \, \text{Дж/кг·°С} \cdot 60\,°С = 0,5 \cdot 2500 \cdot 60 = 75000 \, \text{Дж}. \]
- Испарение спирта:
Формула для расчета тепла, необходимого для испарения вещества: \[ Q_2 = m \cdot L \] где:
- \( Q_2 \) — теплота, необходимая для испарения,
- \( L \) — удельная теплота парообразования (в Дж/кг).
У нас:
- \( L = 9 \cdot 10^5 \) Дж/кг.
Теперь подставляем значения: \[ Q_2 = 0,5 \, \text{кг} \cdot 9 \cdot 10^5 \, \text{Дж/кг} = 0,5 \cdot 900000 = 450000 \, \text{Дж}. \]
- Общее количество теплоты:
Теперь сложим теплоты из обоих этапов: \[ Q_{total} = Q_1 + Q_2 = 75000 \, \text{Дж} + 450000 \, \text{Дж} = 525000 \, \text{Дж}. \]
Таким образом, для испарения 500 грамм спирта при температуре 18 °С необходимо затратить 525000 Дж теплоты.
