1. Как надо понимать, что удельная теплота паро образования воды рав- на 2.3* 10⁶ Дж/кг? 2. Как надо понимать, что удельная теплота конденсации аммиака рав- на 1, 4 * 10⁶ Дж/кг?…
1. Как надо понимать, что удельная теплота паро образования воды рав- на 2.3* 10⁶ Дж/кг? 2. Как надо понимать, что удельная теплота конденсации аммиака рав- на 1, 4 * 10⁶ Дж/кг? 3. У какого из приведённых в таблице 6 веществ при обращении из жидкого состояния в пар внутренняя энергия увеличивается больше? Ответ обоснуйте. 4. Какое количество энергии требуется для обращения воды массой 150 г в пар при температуре 100 * C ? 5. Какое количество энергии нужно затратить, чтобы воду массой 5 кг, взятую при температуре 0 * C довести до кипения и испарить её? 6. Какое количество энергии выделит вода массой 2 кг при охлаждении от 100 до 0 * C' Какое количество энергии выделится, если вместо во- ды взять столько же пара при 100 * C ?
Удельная теплота парообразования воды, равная 2.3 * 10⁶ Дж/кг, означает количество энергии, необходимое для превращения 1 килограмма воды из жидкого состояния в пар при температуре 100°C. Это энергия, которая подается в воду, чтобы преодолеть межмолекулярные силы, удерживающие молекулы в жидкой фазе, без изменения температуры.
Удельная теплота конденсации аммиака, равная 1.4 * 10⁶ Дж/кг, означает количество энергии, которое выделяется при конденсации 1 килограмма аммиака из газообразного состояния в жидкое. Это значение показывает, сколько тепла аммиак отдает окружающей среде, когда он переходит из паровой фазы в жидкость.
Чтобы определить, у какого из приведённых веществ при обращении из жидкого состояния в пар внутренняя энергия увеличивается больше, нужно рассмотреть удельные теплоты парообразования. Чем больше значение удельной теплоты, тем больше энергии требуется для превращения вещества в пар, и, следовательно, тем больше увеличивается внутренняя энергия. Сравните значения удельной теплоты парообразования всех веществ в таблице, чтобы найти наибольшее из них.
Для обращения 150 г воды в пар при температуре 100°C необходимо рассчитать, используя удельную теплоту парообразования воды. Формула расчета: \[ Q = m \cdot L \] где \( m \) — масса (в кг), \( L \) — удельная теплота парообразования. Подставляем значения: \[ Q = 0.15 \, \text{кг} \cdot 2.3 \times 10^6 \, \text{Дж/кг} = 345000 \, \text{Дж} \] Итак, для превращения 150 г воды в пар потребуется 345000 Дж энергии.
Чтобы довести 5 кг воды с температурой 0°C до кипения и затем испарить её, нужно рассчитать два этапа: подогрев воды до 100°C и последующее испарение. Используем удельный теплоёмкость воды \( c = 4184 \, \text{Дж/(кг·°C)} \).
Сначала подогреваем: \[ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T = 5 \, \text{кг} \cdot 4184 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot (100°C - 0°C) = 2092000 \, \text{Дж} \]
Теперь испаряем: \[ Q_2 = m \cdot L = 5 \, \text{кг} \cdot 2.3 \times 10^6 \, \text{Дж/кг} = 11500000 \, \text{Дж} \]
Общая энергия: \[ Q_{\text{total}} = Q_1 + Q_2 = 2092000 + 11500000 = 13592000 \, \text{Дж} \] Таким образом, потребуется 13592000 Дж энергии.
- Чтобы найти количество энергии, выделяющееся при охлаждении 2 кг воды от 100 до 0°C, используем формулу: \[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \] где \( m = 2 \, \text{кг} \), \( c = 4184 \, \text{Дж/(кг·°C)} \), \( \Delta T = (0-100)°C = -100°C \): \[ Q = 2 \, \text{кг} \cdot 4184 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot (-100°C) = -836800 \, \text{Дж} \] Энергия выделяется, поэтому значение будет положительным: 836800 Дж.
Для 2 кг водяного пара при температуре 100°C при конденсации выделится: \[ Q = m \cdot L = 2 \, \text{кг} \cdot 2.3 \times 10^6 \, \text{Дж/кг} = 4600000 \, \text{Дж} \]
Таким образом, при охлаждении воды выделится 836800 Дж, а при конденсации пара — 4600000 Дж.
